随着全球能源问题和环境问题的日益突出,对内燃机的性能要求越来越苛刻,如提高燃油经济性、机械效率、降低废气排等。活塞-气缸是内燃机的关键摩擦副,运行环境恶劣,易产生磨损甚至胶合,导致内燃机失去正常工作能力。活塞裙部承受侧向载荷,是内燃机中最容易发生磨损或胶合的部件之一,改善其摩擦学性能将有效减小内燃机燃油消耗、提高输出动力、减少有害气体排放、延长活塞组使用寿命。本文对两种活塞裙材料分别进行喷丸处理和喷锡镀膜处理,通过测试表面粗糙度、表面硬度、硬化层、表面织构和镀膜层深度、表面组织状态,表征不同表面处理工艺下材料的表面改性层特性。模拟活塞接触及润滑状态,在MM-200试验机上开展胶合试验,观测摩擦系数、胶合载荷、表面损伤形貌,研究不同表面处理工艺对材料摩擦学性能的影响。结果表明：(1)微粒子喷丸可降低材料表面粗糙度,提高表面硬度,得到微凹坑织构,细化近表面组织；喷锡可在材料表面实现沉积形成氧化锡薄膜,降低表面粗糙度且可以维持表面原始织构；不同喷丸工艺下表面改性层特性不同。(2)胶合试验表明,微粒子喷丸、喷锡和喷丸+喷锡复合处理都可改善摩擦性能,降低摩擦系数,减轻磨损,提高抗胶合能力,且复合处理效果最好。其中微粒子喷丸工艺参数对摩擦学性能有较大的影响,对铝合金材料,最佳微粒子喷丸工艺为Al-SP0.2,对球磨铸铁材料为Fe-SP0.6。(3)微粒子喷丸后,较低的粗糙度有利于改善润滑使摩擦系数减小；较高的表面硬度可提高表面强度,减轻磨损损伤,提高胶合载荷；浅凹坑织构可影响材料表面润湿性、存储润滑油及磨屑从而改善润滑环境,提高摩擦学性能；近表面细化组织可有效抑制表面裂纹的萌生及扩展,减轻接触面粘着磨损。