钎杆是矿山开采、隧道等基本建设钻爆作业中必须的工具消耗品，工作时主要的失效形式有杆体磨损、塑性变形、应力疲劳和断裂失效等，因而钎杆用钢的基本要求为高强度、高的韧性、耐磨损、耐腐蚀及高的冲击疲劳性能，较高的空冷淬硬性，热处理工艺简单、成本低廉等。GDL-1钢是由贵州大学材料与冶金学院研发的GDL系列新型高强钢之一，该钢具有很高的强韧性配合，性能优良，在汽车齿轮和钎杆的制造上取得了良好的应用。　　本文在对GDL-1钢重型钎杆的断裂失效方式和机理的深入分析和研究的基础上，提出在原工艺渗碳淬火的基础上再进行一次盐浴硫氮碳共渗处理的复合处理工艺，并应用正交试验的方法，深入研究和分析了硫氮碳共渗各工艺参数（CNO―浓度、处理温度和时间）对性能指标（渗层硬度、渗层厚度和白亮层厚度）的影响规律，并利用电子探针和X射线衍射仪对渗层成分、氮碳原子的分布以及渗层的相结构进行了分析，得出了如下结论：　　1)GDL-1钎杆的主要失效形式为局部的摩擦磨损引起的疲劳断裂。　　2)渗层表面硬度主要由盐浴CNO-浓度控制，随CNO-浓度的升高，呈现先升后降得趋势，当盐浴CNO-浓度为18％左右时，表面硬度达到最大值。　　3)共渗温度和时间对渗层深度有较大的影响，随温度的升高和处理时间的延长，渗层深度增加，但当温度超过560℃，处理时间超过2.5小时之后，渗层增加的速度变慢。　　4)白亮层的形成受温度的影响较大，当温度超过560℃后，白亮层将迅速增厚。　　5)当盐浴浓度为18％左右，在560℃处理2.5小时为较佳的工艺，此时，工件具有较高的硬度和较厚的渗层。　　6)共渗层主要由ξ-Fe2N、ε-Fe3N、γˊ-Fe4N以及少量硫化物和碳化物组成，是渗层具有较高的硬度和耐磨性的主要原因。　　7)研究中未能检测到FeS的存在，建议在今后的研究中，进一步开展提高盐浴中S2－的浓度对材料性能影响的研究，以探索S元素的渗入对钎杆疲劳寿命的影响规律。