本文对17-4PH钢的表面纳米化工艺,脉冲等离子渗氮工艺进行了研究。通过喷丸、激光表面淬火及喷丸与激光表面淬火复合处理技术,对17-4PH的表面纳米化工艺进行了研究。试验结果表明,激光表面淬火可以在材料表面层获得亚微米级晶粒,喷丸及喷丸+激光的复合处理工艺可以实现材料表面纳米化。通过有无喷丸表面等离子体稀土渗氮试验,得出了渗氮对材料表面硬度及喷丸对渗氮效果的影响规律。不同工艺下的喷丸试验结果表明,选用直径较大的丸粒,采用较大的压强,适当的延长喷丸时间,可以进一步细化表面层的晶粒,获得厚度较大的纳米化表层。XRD结果表明,喷丸可以实现17-4PH钢表面纳米化,最表层约20μm范围内的平均晶粒尺寸为89nm。TEM观察发现,距表面75μm处的亚晶尺寸小于100nm。激光表面淬火研究表明,降低扫描速度,增加功率可以在材料表层获得厚度更大的淬火层;选用适当的功率,增大扫描速度可以提高淬火层的晶粒细化程度;直接激光表面淬火可以在材料表层365μm范围内获得尺寸约1-2μm的晶粒,两次激光淬火可以在材料表层480μm范围内获得亚微米级晶粒;结合喷丸和激光表面淬火工艺特点,利用喷丸与激光表面淬火的复合处理技术,在材料表层获得了230μm厚的从纳米过渡到亚微米级的梯度晶粒。17-4PH在460°C脉冲等离子体稀土渗氮表明,渗氮12h可以在表层获得90μm的渗层,表面硬度约为HV1200。喷丸表面在稀土渗氮前期具有催渗作用,随渗氮时间的延长,催渗作用减弱,渗氮后期阻碍了渗氮。与未喷丸相比,喷丸渗氮显著提高了渗氮表层的显微硬度,可达HV1350。