GH4169合金是一种镍基高温合金,具有优异的抗疲劳抗氧化性能和良好的加工性能,广泛用于制造航空航天、核能和石油等行业的复杂工程零部件,如涡轮盘、叶片、套管、轴和紧固件等。然而,零部件间的相对运动,不可避免地会有摩擦和磨损,是影响GH4169合金长期服役效果和使用寿命的主要原因,因此,改善GH4169合金的摩擦学性能,提高其作为零部件的耐磨性能具有重要的研究意义和价值。离子束辅助轰击技术不仅增强基底材料表面硬度,同时非平衡工艺条件使得表面原子具有高的活性,有利于材料磨损过程中形成氧化保护膜。本文针对工程用GH4169合金存在的磨损问题,采用离子束辅助轰击技术对GH4169合金进行粒子注入,改善其摩擦学性能和力学性能。表征后分析Ag/Ag+Mo粒子注入GH4169合金后的物相组成、表面形貌、原子浓度分布、磨损表面元素化合态等,其主要研究结果如下:在较低的施加载荷和滑动速度下,对离子束辅助轰击Ag粒子注入GH4169合金的磨损行为进行研究,结果表明,当衬底温度为400℃C时,Ag粒子注入合金具有最好的耐磨性能且硬度相对最大,其磨损率降低了 80%,由2.58×10-4mm3·m-1降低到6.25×10-5 mm3·m-1。Ag粒子注入GH4169合金耐磨性能的提高,一方面是由于合金的磨损表面存在含有Ag和AgO的连续润滑膜,主要磨损机制从磨粒磨损和粘着磨损变为氧化磨损和粘着磨损;另一方面是由于高速Ag粒子的注入和高能量Ar离子束轰击会引起大量位错、间隙原子和空位簇等缺陷,这些缺陷会导致强化效应,从而提高合金表面硬度,减少磨损。在Ag粒子注入GH4169合金及其摩擦学性能研究基础之上,采用离子束辅助轰击Ag、Mo粒子共注入于GH4169合金,可以更为明显地改善合金材料的耐磨损性能,相对于Ag粒子注入GH4169合金,Ag、Mo粒子共注入GH4169合金的磨损率减小了 54%,这是由于离子束辅助轰击,会导致注入粒子的高活性,使得在制备过程中合金表面就有钼酸银相合成,而在摩擦实验过程中,磨损表面由于反复的赫兹接触应力以及其导致的温升诱导有钼酸银进一步生成,与其他金属氧化物一起形成连续氧化物膜,主要磨损机制由磨粒磨损和粘着磨损变为氧化磨损,从而降低磨损。