M50钢是目前应用比较广泛且综合性能优异的高温轴承钢,对磨副锡青铜具有高韧性、高强度以及良好的耐磨性能。近年来,由于运动副工作环境的苛刻化,特别是在航天国防领域经常出现高温、高速、重载以及高频振动等情况,导致“软磨硬”异常磨损现象的出现,针对这一问题,对M50钢与对磨副锡青铜进行表面改性处理,并模拟实际工况开展M50与锡青铜的摩擦磨损试验,研究磨损机制,考察表面改性对M50钢及锡青铜在摩擦磨损过程中的防护作用。首先在模拟实际工况条件下进行M50与对磨副锡青铜的磨损试验,从磨痕的形貌、物相结构、显微硬度以及磨损率等方面分析了“软磨硬”的异常磨损现象,为进一步解决此问题提供数据支持。然后对M50钢进行氮等离子体基离子注入,并在不同载荷以及不同时间下进行氮离子注入M50与锡青铜的对磨试验。研究结果表明,经过氮离子注入M50钢与对磨副锡青铜的磨痕表面只有轻微的磨痕以及少量的剥落坑,且转移膜量以及磨损率均出现大幅度的降低。磨损机制以磨粒磨损为主,还有少量的粘着磨损,说明经过等离子体基离子注入处理以后,摩擦件的耐磨损性能出现显著地提高。最后在锡青铜表面进行电镀银层及多弧镀Cr N涂层,并在不同载荷以及不同时间条件下进行氮离子注入M50与镀Ag及镀CrN锡青铜的摩擦磨损试验,研究结果表明,经过电镀银层的锡青铜在实际工况条件下表现出优异的耐磨性能,且随着时间以及载荷的增加,氮离子注入M50的磨痕形貌仍然只有轻微的磨痕,电镀银层沿着磨损轨道发生脱落,在磨痕表面未发现转移膜的出现且摩擦件的磨损率仅为10-11个数量级。相对来说,镀CrN涂层的锡青铜磨损程度则较大,氮离子注入M50的磨痕表面出现较深的犁沟,而锡青铜表面的Cr N涂层出现大面积的剥落,且转移膜量以及磨损率出现大幅度的增加。