伴随钛合金在各行业的广泛应用,随之而来的是对钛合金性能提出的更多需求。热氧化因其制样方便快捷、经济成本低以及样品性能优异而被逐渐应用。钛合金经热氧化后可以获得更为优异的机械性能,但同时由于表面粗糙度的增加可能会影响其本身的摩擦学性能。为了更好的发挥钛合金热氧化后样品优异的力学性能,同时满足各个领域对材料抗磨减摩性能的不同要求,本论文以常用的TC4为研究对象,考察了热氧化处理对TC4合金的表面形貌及机械性能的影响,通过选择润滑剂分子,探究了热处理前后TC4合金在水基与油基润滑下的摩擦学性能,探讨了负载、滑动速率以及润滑液浓度对润滑效果的影响。论文主要思路与取得的结论如下:（1）研究了热处理温度对TC4合金的机械性能的影响。发现当热处理温度为700℃时,样品（TO700）的表面粗糙度最低,Ra为0.25μm;表面硬度达到了1150 HV,相较TC4提升了近一倍;氧化层与基体具有良好的结合力,约为17 N。同时伴随热处理温度的升高,氧化层晶粒变大,逐渐出现裂纹,导致力学性能变差。（2）比较了水溶液中羟乙基纤维（HEC）和壳聚糖（CS）对TO700样品的润滑性能。发现1%CS溶液润滑效果最佳,在1N及120 mm/s的滑动条件下,摩擦系数最终能稳定在0.13。这主要是由于CS在表面吸附,伴随着滑动的进行,形成了聚合物润滑层,增大了接触面积,降低了剪切应力,进而起到优异的抗磨减摩效果。（3）研究了水溶液中乙二醇的浓度对TO700样品的润滑性能的影响。结果表明,纯乙二醇表现出最佳的润滑性能,相比于未处理的TC4合金,TO700样品的摩擦系数降低5倍,磨损率降低约60倍。这是由于金红石Ti O2层的存在增强了对乙二醇分子的吸附,形成表面摩擦膜。但随着水溶液中乙二醇浓度的减小,润湿性逐渐变差,观察到更长的磨合时间和更大的磨损率。（4）研究了TO700样品与常用基础油润滑油添加剂二烷基二硫代氨基甲酸钼（Mo DTC）的复配润滑效应。TO700表面Ti O2相在磨擦过程中促进Mo DTC催化降解形成Mo S2润滑层,进而起到降低摩擦系数的作用。此外,考察了Mo DTC与Cu纳米颗粒的协同润滑性能。发现在高负载以及高速滑动条件下,Cu纳米颗粒的添加会加速Mo DTC的降解,形成Mo S2润滑层,同时由于摩擦闪温,在摩擦接触区域形成一层重熔的Cu膜,增大了接触面积,表现出比Mo DTC单独使用时更好的润滑性能。