本文利用双层辉光离子渗金属技术,首先对Q235钢表面进行等离子渗铬,形成表面高铬层;随后采用离子渗氮处理,得到具有高硬度、高耐磨性的表面强化层;最后进行磨粒磨损实验,考察强化层的耐磨性。实验结果表明:　　1、采用双层辉光等离子渗铬工艺,可在Q235钢表面得到高铬层。在一定的工艺条件下,当阴极电压为420V、450V、480V时,渗层厚度分别为90μm、50μm、26μm;表面铬含量19.54％以上,最高可达39.49%;渗层铬浓度呈梯度分布,是典型的梯度冶金结合材料。　　2、渗铬后离子渗氮处理可形成表面物相组成为铁铬固溶体(Fe-Cr),氮化铬(CrN)和氮化二铬(Cr2N)的复合强化层。　　3、渗氮层深度在480℃、520℃、560℃保温6h条件下,分别为75μm、160μm、和250μm;表面硬度分别为HV1250、HV1500、HV900,硬度自表面向心部逐渐下降,呈梯度分布;渗氮强化层厚度为50μm;强化层表面为脆性1级。　　4、在相同磨损条件下,Q235钢渗铬后480℃、520℃、560℃离子氮化试样耐磨性较未处理试样分别提高了1.5倍、3.05倍、1.44倍。同时,渗铬+渗氮复合强化处理试样耐磨性优于T10钢淬火+回火试样及3Cr13离子氮化试样,1000℃×4h渗铬+520℃×6h离子氮化试样较T10钢淬火+低温回火试样及3Cr13离子氮化试样分别提高了9.9倍和2.73倍。　　5、在本实验磨损条件下,砂粒度对磨损性能影响较大。1000℃×4h渗铬+520℃×6h离子氮化复合强化处理试样在载荷6009,磨损时间2min,砂粒度为6μm时,磨损失重量为0.0008g;砂粒度为15μm和35μm的磨损失重量分别为6μm的8倍和78倍。本工艺得到的强化层适合小颗粒磨粒磨损。　　6、在磨粒磨损条件下,表面耐磨性和载荷成正比关系。1000℃×4h渗铬+520℃×6h离子氮化复合强化处理后的试样在砂粒度为6um条件下,磨损速率与载荷近似满足线性方程:Y=1.25x10-6.X-3.5×10-4。