2Cr13不锈钢和40Cr合金钢以其调质后优异的综合力学性能，成为一些航天机构——机械臂、星间链路驱动机构中的齿轮系、滑动摩擦副和轴系等零件的制作材料。一些航天机构在轨服役时，常常直接暴露在太空环境中。而太空环境中带电粒子的辐照能不同程度地改变材料的微观组织和力学性能，造成性能的不稳定。本文首先对2Cr13、40Cr按不同调质工艺分别进行热处理，然后按各实验表征要求制得拉伸试样、圆片试样、透射试样，并将各试样按顺序装卡在辐照模具中，在常温、真空状态下进行质子辐照实验。辐照注量分别定为2×1014Protons·cm-2、2×1015Protons·cm-2、2×1016Protons·cm-2。最后利用XRD、SEM、TEM、因斯特朗拉伸机等设备对辐照前后的试样进行检测，并用正离子输运模拟程序TRIM对质子在2Cr13、40Cr的输运情况进行模拟验证。研究结果表明，在本文的辐照条件下，质子的辐照在材料2Cr13和40Cr的表面没有产生新的相，对这两种材料的宏观力学性能和拉伸断裂机制没造成明显的影响。通过TEM观察发现，质子辐照后，2Cr13退火态的位错数量增多，纳米硬度也有所增加；调质态2Cr13的位错数量减少，析出物尺寸增大，纳米硬度也相应减小；辐照后，40Cr的微观组织结构变化不明显，但其弹性模量和纳米硬度均明显增大。通过对实验结果和模拟结果的分析，认为质子的辐照导致2Cr13、40Cr内产生了大量的点缺陷，有利于原子的运动，主要是促进了新位错和析出物的形成。此时材料内的缺陷密度较大，尺寸较小，即辐照导致材料发生硬化。当点缺陷的数量进一步增大时，有利于各缺陷的运动，主要是促进了位错和析出物的长大。此时材料内的缺陷密度较小，尺寸较大，即辐照导致材料发生软化。本文的研究结果为带电粒子对2Cr13和40Cr的辐照行为的研究做出了探索，验证了这带电粒子的辐照能够改变材料表面的性能。