钢铁材料因为其廉价以及优异的性能表现,直到今天仍然是使用最广泛的金属材料之一。实际工况下,装备和构件服役的过程,往往并不仅仅承受磨损载荷单一作用,通常还会承受疲劳载荷的作用。在磨损载荷或者磨损和疲劳载荷共同作用下的构件,很多时候会发生早起失效断裂。针对特定钢铁材料研究干摩擦磨损性能与磨损弯曲疲劳行为的并不多。本文以20Cr Ni2Mo低碳钢为研究对象,研究其干摩擦磨损特性和磨损弯曲疲劳寿命,采用激光共聚焦显微镜、扫描电镜、透射电镜等技术手段,揭示了氧化对球盘干摩擦磨损的影响,初步给出影响磨损弯曲疲劳寿命的因素。这些研究为钢铁材料干摩擦磨损和磨损弯曲行为的研究提供一定的理论指导和借鉴意义。（1）20Cr Ni2Mo钢进行干摩擦磨损试验,试验通过改变正压力、旋转速度、摩擦时间等,获得了双平台摩擦系数曲线。正压力为100 N,线速度为50 r/min,干摩擦磨损进行经过300 s后,摩擦系数很快下降到0.25。摩擦系数下降的过程和表面磨屑氧化有着密切的关系,通过对比发现如果去除表面形成的磨屑,将不会出现摩擦系数快速下降的现象。干摩擦磨损过程摩擦试样在剪切应力的作用下,表面产生磨屑,磨屑在表面经过热和机械等耦合作用下,经过氧化后的磨屑在磨损表面形成一层氧化保护薄膜,通过扫描电镜、透射电镜表征发现氧化保护薄膜是由10个nm左右大小Fe₃O₄和Fe₂O₃纳米颗粒形成,纳米氧化颗粒形成的保护薄膜,能够起到降低表面粗糙度、摩擦系数、磨损率,改善表面磨损形貌的作用。（2）在弯曲疲劳试验机的基础上,通过安装摩擦辅助装置,改造成磨损弯曲疲劳试样机。磨损弯曲疲劳试验机,可以通过调节磨损辅助装置改变磨损载荷大小。通过改变磨损载荷,研究不同弯曲应力作用下磨损疲劳行为,高弯曲应力下,当磨损载荷增到12 N以后,疲劳寿命迅速下降到6.15×10⁶,继续增大载荷到24 N,疲劳寿命下降到2.71×10⁶,磨损弯曲疲劳寿命随着磨损载荷的增大,疲劳寿命大幅度下降;低弯曲应力下,磨损疲劳寿命都能够超过1000万次。相同应力条件,3200 r/min旋转速度的磨损主要为黏着磨损,磨屑尺寸普遍在200μm以上,磨损后的表面形成较深的犁沟;1300 r/min转速下主要为氧化磨损,低转速下磨屑脱落速度和尺寸都变小,磨屑尺寸在10μm以下。