摘要：目的改善GCr15轴承钢的表面性能，以满足其在重载恶劣工况下服役的要求。方法采用固体包埋法对GCr15轴承钢进行渗铬处理，通过添加不同的稀土氧化物La2O3、Y2O3和CeO2，获得三种Cr-RE渗层。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、能谱仪（EDS）、显微维氏硬度计、Rockwell-C硬度计及球-盘式摩擦磨损试验机，对Cr-RE渗层的表面形貌、截面形貌、物相组成、渗层成分、显微硬度、结合强度和摩擦磨损性能分别进行表征。结果不同稀土元素添加都能在GCr15轴承钢表面形成一层致密、连续的稀性渗铬层，其厚度为10μm，其中Cr-La渗层韧性和结合强度最好，其压痕等级为HF1。Cr-RE渗层主要由Cr7C3、Cr2C和(Cr,Fe)7C3等相组成。Cr-RE渗层能显著提高基体表面硬度，其中Cr-Y渗层表面硬度最大可达1520HV。三种Cr-RE渗层均有提高耐磨性和减摩作用，其中Cr-La渗层具有最好的摩擦学性能，其平均摩擦系数为0.4714，磨损率为4.4806×10^-7mm^3/(N.m)，其磨损机理为粘着转移和氧化磨损。结论稀土掺杂渗铬能有效改善渗铬层的韧性和耐磨性，其中Cr-La渗层综合性能最好。

关键词：gcr15轴承钢 稀土氧化物 摩擦磨损性能 固体包埋法 

单位：华南理工大学材料科学与工程学院; 广州510640; 广东省新材料研究所现代材料表面工程技术国家工程实验室; 广州510651; 广东省新材料研究所广东省现代表面工程技术重点实验室; 广州510651