中文摘要：

本项目采用全方位离子注入与沉积（PIIID）技术对GCr15材料进行强化处理,发现PIIID处理后GCr15材料的接触疲劳寿命L50提高了约4.2倍，La提高了约3.6倍。疲劳寿命得以改善的原因与PIIID处理后试样表面硬度的提高，粗糙度和摩擦系数的减小以及表面存在的压应力状态等有着密切关系。数值模拟分析结果表明，PIIID处理后的轴承，同样轴向力作用下的最大等效应力出现在膜基结合处，最大剪切应力位于薄膜内部；一定弹性模量下，最大等效应力和最大剪切应力均随着膜厚增加而逐渐变小。此外，本项目利用高压脉冲辉光放电在圆筒内部产生等离子体，获得了形成连续高密度等离子体的工艺条件，实现了轴承套圈的批量PIIID处理。对批量套圈中心区域有、无高密度等离子体补充时鞘层的扩展行为以及轴承外圈内滚道表面注入剂量的分布情况进行了数值模拟，模拟结果表明当批量摆放的轴承外圈内部有脉冲高压辉光放电存在时，外套圈内滚道表面注入剂量及其分布均匀性明显高于没有等离子体补充时的情况；由于电场的作用，位于端部的套圈滚道注入剂量高于中间位置处套圈滚道的注入剂量；轴承套圈总体剂量分布均匀性达到87%。