近年来,随着我国科学技术的发展,经济和军事实力的不断提升,各种军工产品、大飞机、精密仪器的研发制造也如火如荼的展开,对于高强度不锈钢的应用需求也随之大幅度的提高。作为目前在我国应用最为广泛的一种高强度不锈钢,15-5PH不锈钢凭借着其优异的硬度、强韧性和耐蚀性,被广泛的应用于飞机部件、阀门部件、齿轮、传动轴等关键零部件的生产制造。在装置运行过程中,这些“近似紧固”配合的零部件间会产生微动磨损,造成构件松动、功率损失、噪声增加、降低使用寿命并最终导致零部件失效,造成大量的经济损失,甚至造成人员伤亡。因此,开展15-5PH钢在微动磨损方面的研究对探究材料的损伤机理,在日后对关键零部件的防护进行针对性的加强有着重要的指导作用。本文利用课题组自主设计的全模式微动磨损试验机,以Si C陶瓷球、GCr15钢球为球试样,15-5PH不锈钢为平面试样,通过球/平面接触方式,开展了15-5PH不锈钢在不同温度与对磨副曲率等参数下的微动磨损试验。结合白光干涉仪、扫描电子显微镜（SEM）、电子能谱仪（EDS）、电子探针（EPMA）等分析设备,对磨痕表面进行了形貌与微观化学分析,探究了15-5PH不锈钢的微动损伤机理。获得的结论如下:（1）以Si C陶瓷球为对磨副,研究了室温时材料在不同的法向载荷、位移幅值下的微动磨损特性。研究表明,微动运行区域的转变受位移幅值与法向载荷的影响较大。根据不同参数下Ft-D曲线的形状变化规律,可将微动运行特性划分为三种微动区域:部分滑移区、混合区和滑移区。摩擦系数随着位移幅值或法向载荷的增加呈现出先增大后减小的趋势。其中,摩擦系数的最大值出现在混合区。在部分滑移区,材料表面损伤轻微,以弹性变形协调为主;在混合区,材料表面的损伤情况复杂,磨损机制主要为粘着磨损、磨粒磨损和氧化磨损;在滑移区,材料表面损伤严重,磨损机制主要为磨粒磨损、剥层与氧化磨损。在同一微动运行区域内,随着位移幅值或者法向载荷的增加,材料的磨损体积逐渐增加。（2）以Si C陶瓷球为对磨副,研究了材料在不同温度下的微动磨损特性。研究表明,当试验温度范围为室温-300℃时,温度对材料微动运行区域的转变影响不大。当以滑移区为研究对象,保持法向载荷为40 N、位移幅值为50μm不变时,摩擦系数随着试验温度的增加而增大。同时,受到温度升高的影响,磨痕表面的O元素含量增多,氧化程度加剧。由于随着试验温度的上升,试验达到稳定阶段的临界时间变短,且受到第三体层的保护作用,材料的磨损体积逐渐减少,材料表现出了更好的耐磨性。（3）以不同直径的GCr15钢球为对磨副,研究了材料在不同曲率的对磨副下的微动磨损特性。研究表明,对磨副曲率对材料微动运行区域的转变影响不大。当以滑移区为研究对象,保持法向载荷为40 N、位移幅值为50μm不变时,摩擦系数随着球试样对磨副直径的增加、曲率的减小而减小。观察磨痕表面O元素含量的分布情况,发现磨痕中心和磨屑堆积处含量较高,沿着磨损区域边缘呈现出圆环状的降低,并且随着球试样直径的增加、曲率的减小,磨痕中心与磨屑堆积处的O元素含量逐渐降低,磨痕边缘的O元素含量逐渐上升。同时,随着对磨副直径的增加、曲率的减小,材料的磨损体积逐渐减少,材料的耐磨性提高。