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为保证低温离子渗硫层的厚度与均匀性，用超声滚压技术将45钢表面激光熔覆镍基层纳米化，再低温离子渗硫。利用XPS和XRD技术分析了硫化物层的物相组成；在UMT-3型球盘式可控环境摩擦磨损试验机上研究了干摩擦和46号机械油润滑下熔覆层纳米化与否渗硫层的摩擦学性能，利用SOHIO型三维白光干涉表面形貌仪测量了磨痕三维形貌。结果表明：熔覆层纳米化后的渗硫层致密、均匀，表面S元素的质量分数由5％增加到13％左右，渗硫层中的硫化物以FeS为主，FeS2含量明显减少；干摩擦条件下熔覆层纳米化后渗硫层的摩擦系数由未纳米化