本文系统地研究了CoCrMo合金不同剂量氮离子注入工艺参数下获得的离子注入氮层的成分、形貌和组织结构特征,同时研究了注入层的润湿性、腐蚀性能和摩擦腐蚀性能.利用俄歇电子能谱(AES)分析了离子注入层的深度成分分布；采用原子力显微镜(AFM)分析了注入层的表面形貌；利用X射线衍射技术(XRD、GIXRD)对离子注入层的相组成进行了分析；采用X射线光电子能谱(XPS)研究注入层Co、Cr、Mo和N元素的化学态；采用透射电子显微镜(TEM)分析技术对注入层的表面微观结构进行了研究；采用纳米力学探针测量了离子注入层不同深度处的硬度分布；使用动电位极化曲线测试了注入层的腐蚀性能；使用摩擦腐蚀试验机测试了注入层的摩擦腐蚀性能.CoCrMo合金离子注入氮(100keV)后,注入层深度为288nm左右.离子注入后,表层发生奥氏体相变,马氏体相消失；氮在基体中首先以过饱和固溶体相γN(N占据γ相的间隙位置)和少量的CrN析出相存在,同时产生晶格缺陷,表面有一定的非晶化.随着注入剂量的增加,氮的过饱和程度增加,Cr从γ N相分解,CrN析出相的数量相应的增加,晶格缺陷程度增加,非晶化程度提高.随着注入剂量的进一步增加,完全非晶化的表面会发生向纳米晶(CrN)的转变.纳米硬度的测量结果表明,注入剂量的多少直接决定着离子注入的强化效果.硬度提高的主要原因是在注入层中形成了纳米晶CrN硬质强化相.在动态摩擦腐蚀条件下,氮离子的注入使CoCrMo合金耐磨性能提高近一百倍,离子释放也大幅度减少.合金磨蚀性能提高的主要原因是非晶相中纳米晶相CrN的析出.