汽车发电机轴承在干摩擦、泥沙和雨水等恶劣工况下服役,存在磨损、疲劳和腐蚀失效等问题,亟待解决新材料工艺、残余应力分布、性能精准调控及强化效果等问题。本课题针对性提出GCr15轴承钢深冷处理-激光冲击复合强化技术方案,结合理论分析与试验研究,开展GCr15轴承钢残余应力分布、复合强化机理及摩擦磨损性能关键技术研究。其主要工作如下:（1）开展了汽车发电机轴承工艺分析,基于深冷处理和激光冲击的基础理论研究,提出了深冷处理-激光冲击复合强化工艺。根据体积收缩效应、第二相强化理论、激光诱导等离子体冲击波、位错密度及残余应力等理论阐述了深冷处理-激光冲击复合强化机理。（2）开展了GCr15轴承钢的深冷处理-激光冲击复合强化工艺优化研究。探究不同冲击次数下激光冲击诱导残余应力的分布规律,研究了不同深冷时间下深冷处理-激光冲击复合强化诱导的残余压应力、半高宽FWHM值和显微硬度的分布规律。结果表明,深冷处理-激光冲击复合强化提高了抗塑性变形能力,提高了残余压应力和半高宽的幅值,增加了位错密度。（3）揭示了深冷处理-激光冲击复合强化的耦合改性微观机制。采用XRD、SEM、EDS及TEM等手段探究了深冷处理-激光冲击复合强化GCr15轴承钢残余奥氏体含量、析出相、位错密度及位错缠结等微观组织特征。结果表明,深冷处理促进相析出,激光冲击后,析出相可以钉扎位错,阻碍了位错运动,提高了密度及稳定性,强化效果更好。（4）开展了深冷处理-激光冲击复合强化GCr15轴承钢纳米压痕及耐磨性能的研究。结果表明,深冷处理-激光冲击复合强化后,GCr15轴承钢的纳米硬度和弹性模量相对于未处理试样分别提高了12.94%和32.61%,提高了GCr15轴承钢的耐磨性和变形抗力。同时,复合强化降低了GCr15轴承钢的磨损量和摩擦系数,试样表面光滑平整,犁沟浅且窄,粘结碎片尺寸小、数量少,呈现出轻微的磨粒磨损、黏着磨损和氧化磨损,有效地提高了GCr15轴承钢的耐磨性能。