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为了在TA15合金表面获得良好的减摩与高温抗氧化涂层,本文进行了Si-P-Al、P-Al及P-B-Al三种电解液体系中的微弧氧化试验。利用SEM和XRD等手段对涂层的微观组织结构进行了分析,初步揭示了涂层的形成机制,并研究了涂层的滑动摩擦学性能与高温抗氧化性能。试验表明,涂层内层致密、外层疏松,表面多微孔(孔径1～5μm)。同一电解液中涂层厚度、粗糙度随脉冲电压、占空比、氧化时间的增加而增大,随脉冲频率的增加而减小,涂层生长速率与表面形貌主要由单脉冲的放电能量决定。涂层的组织结构主要取决于电解液体系:Si-P-Al体系涂层由金红石和锐钛矿TiO2组成,并含有少量非晶化合物;P-Al体系涂层由Al2TiO5相组成;P-B-Al体系涂层主要由Al2TiO5构成,同时含有少量Al2O3及TiO2相。滑动干摩擦时,未抛光Si-P-Al体系20μm厚涂层在不同载荷下摩擦系数约为0.15,且长期保持稳定,具有良好的减摩性能;Si-P-Al体系40μm厚涂层摩擦系数高,表面抛光后1N载荷下摩擦系数低且稳定在0.15左右。P-Al体系涂层在抛光前后不同载荷下摩擦系数均较高,1000周次后超过TA15基体的摩擦系数。P-B-Al体系涂层在抛光前后不同载荷下均具有良好的减摩性能(摩擦系数约0.15)。滑动干摩擦系数主要取决于涂层表面形貌与物相结构,抛光后低的涂层表面粗糙度有利于减小摩擦系数,Si-P-Al体系涂层中纳米TiO2的自润滑特性决定其具有最好的减摩性能。润滑脂滑动摩擦时,TA15合金与微弧氧化涂层的摩擦系数下降到0.15左右,且长期保持稳定,在对偶摩擦表面形成的连续润滑膜使摩擦系数降低。700℃下高温氧化80h后,TA15合金表面生成出厚约10μm含金红石TiO2和Al2O3的多孔氧化膜,氧化增重为0.76mg/cm2;Si-P-Al及P-Al体系微弧氧化涂层氧化增重分别为0.14mg/cm2和0.38mg/cm2,Si-P-Al体系涂层具有优异的抗高温氧化性能。