高温轴承作为航空发动机和高铁转向架等重大机械装备的核心支承构件，其表面高温磨损失效成为制约高温轴承可靠性和耐久性的关键瓶颈问题。因此，实现高温轴承表面减摩耐磨对于国民经济和国防安全具有重要的战略意义。采用表面机械滚压技术在CSS-42L轴承钢表面构筑梯度纳米结构（GNG），通过结构表征、高温摩擦磨损测试、磨痕形貌和亚表层结构演化分析研究GNG CSS-42L轴承钢的高温摩擦磨损行为。研究发现，轴承钢最表层的平均晶粒尺寸约为25 nm，并随深度增加而逐渐增大。对GNGCSS-42L轴承钢进行室温（25℃）至500℃范围内的高温摩擦试验，并与粗晶（CG）CSS-42L轴承钢的摩擦磨损性能相比较。结果表明，在室温25℃至350℃范围内，相比于CG CSS-42L轴承钢，GNG CSS-42L轴承钢的摩擦因数和磨损率同时降低，而500℃下两种材料的摩擦磨损性能几乎一致。通过对两种材料磨痕表面形貌和亚表层结构分析发现，GNG CSS-42L轴承钢的高耐磨性可以归功于梯度纳米层的高硬度和良好的应变协调能力，可以有效抑制应变局域化。500℃时GNGCSS-42L轴承钢磨痕表面发生明显氧化，氧化层的剥落导致材料磨损加剧。研究结果可以为高温轴承表面延寿提供新的研究思路和试验依据。
