航空领域应用的镍基合金不仅需要具备良好的耐高温性能,更重要的是需要具备一定的抗疲劳性和耐磨性。喷丸处理诱导材料表面纳米化是提高材料疲劳性能,改善材料耐磨性的一种有效手段,其作为一种表面强化技术由于操作简单,效果稳定,被广泛应用在工业生产中。本文对GH4169合金进行表面喷丸强化处理,分析了喷丸前后试样的表面形貌、表层显微组织及显微硬度的改变情况,并利用透射电镜对喷丸诱导试样表面纳米化的机制进行了研究。最后,对比分析了喷丸强化对GH4169合金的疲劳性能及磨损性能的影响。实验得到的主要结论如下:(1)对喷丸处理GH4169合金表面强化机理进行研究,结果发现,喷丸处理引入了约96μm厚的硬化层,且试样表面硬度值相较基体提高了约34.6%。另外,硬化层内产生了大量的形变孪晶组织,同时,表面晶粒被细化成了纳米晶。形变孪晶和纳米晶的形成共同起到组织强化作用。另一方面,喷丸处理引入的有益残余压缩应力起着应力强化作用。(2)对疲劳S-N曲线分析可知:在室温和350℃下,与未喷丸试样相比,喷丸处理试样表现出了较好的抗疲劳性。然而在650℃下,喷丸处理未对试样的疲劳性能产生明显影响,这与高温下残余应力的松弛,孪晶组织的粗化等因素密切相关。由疲劳断口形貌观察可以发现:疲劳裂纹源均萌生于试样表面,同时,裂纹源数量随着温度提高而增加,且喷丸处理能够显著降低裂纹源的数量;疲劳断口大都可以分为三个区域,即:疲劳源区,裂纹扩展区以及瞬断区;在中低温条件下,疲劳断口的裂纹扩展区出现了较多的疲劳辉纹,而高温条件下裂纹扩展区的局部产生了一定量的二次裂纹;对高温下未喷丸试样的疲劳裂纹源进行EDS分析,结果发现,试样表面高温氧化是导致疲劳断裂的重要原因。(3)对喷丸处理前后GH4169合金磨损行为进行研究,结果发现:喷丸处理能够有效降低GH4169合金的摩擦系数;相较未处理试样,同条件下喷丸试样的磨损量更小,且磨面磨损程度更轻。