潜孔冲击器由于其钻进效率高,钻头寿命长,钻进所需推进力小,转速低以及钻孔不易偏斜等优点,在钻孔作业中有较大的优势,故在矿床勘探、水文地质和凿岩工程等许多领域中,对潜孔冲击器的需求量越来越大。活塞以及内缸是冲击器中最重要的一对摩擦副,活塞在内缸内做上下往复的冲击运动,活塞及内缸的传统强化工艺为渗碳及渗氮热处理,可以有效提高表面的硬度和耐磨性,但在使用过程中存在着磨损严重导致失效的问题,发生的根本原因是在使用过程中润滑油易被污染而导致失效,从而导致活塞与其对偶件内缸之间缺乏润滑。因此采用固体润滑作为补充不失为一种很好的选择。本文采用低温离子渗硫技术对活塞渗碳层及内缸渗氮层表面进行处理,期望在活塞及内缸表面形成一层具有固体润滑作用的渗硫层,从而减轻活塞及内缸在使用过程中的磨损,延长使用寿命。在不同温度下对活塞渗碳层及内缸渗氮层表面进行离子渗硫处理,由于活塞渗碳层经过200℃回火处理,因此其渗硫温度应低于200℃,因此选用170℃、180℃、185℃以及190℃。随着渗硫温度的升高,复合渗硫层表面的硫化物球状大颗粒随之减少,并且其摩擦系数以及磨损失重随之降低。190℃复合渗硫层表面由细小均匀的硫化物颗粒随机堆叠并具有最佳的减摩耐磨性能,因此活塞渗碳层的渗硫温度选取190℃。对内缸渗氮层的渗硫温度选用180℃、200℃、220℃以及240℃。随着渗硫温度的适当升高,复合渗硫层表面的硫化物尺寸减小,渗硫层表面均匀致密,并且其摩擦系数及磨损失重显著降低;而当温度过度升高时,复合渗硫层表面出现硫化物团聚现象,其摩擦系数及磨损失重反而有所增加。200℃复合渗硫层表面硫化物细小致密并且有最佳的减摩耐磨性能,因此内缸渗氮层的渗硫温度选取200℃。活塞渗碳层及内缸渗氮层表面形成了具有较高硬度的碳化物（Fe3C、Fe7C3）/氮化物(ε-Fe2-3N、γ’-Fe4N),使表面硬度升高到700HV0.2以上,从而使表面的减摩耐磨性能有所提高;在渗碳层/渗氮层表面复合离子渗硫处理,在表面形成了一层硫化物Fe S,Fe S为密排六方结构,易沿密排面滑移,从而具有优良的减摩性能。同时高硬度的碳/氮化物为表层渗硫层,提供了良好的支撑作用,构成表层软-亚表层硬的理想摩擦学表面,从而能够进一步提高表面的减摩耐磨性能。在油润滑及干摩擦条件下,分别在加载载荷为100g、300g、500g及800g时,对活塞复合渗硫层及内缸复合渗硫层进行摩擦磨损试验,但由于活塞及内缸试样渗硫前经过不同的表面处理,导致活塞及内缸复合渗硫层的粗糙度相差较大,因此活塞及内缸复合渗硫层在不同载荷下的减摩耐磨性能有所不同。结果表明活塞复合渗硫层随着载荷的适当增大,其减摩性能有所提高,当载荷过高会导致其减摩性能降低甚至丧失减摩性能。同时在不同载荷下,活塞复合渗硫层均具有良好的耐磨性能。内缸复合渗硫层在油润滑条件下,在不同载荷下均具有良好的减摩性能;同时复合渗硫层在不同载荷下均能有效地减轻亚表层渗氮层的磨损程度,但是随着载荷的增加,复合渗硫层亚表层渗氮层的磨损程度有所加剧;干摩擦条件下,在不同载荷下复合渗硫层均具有良好的减摩耐磨性能,并且随着载荷的增加,复合渗硫层的减摩耐磨性能更加优异。