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Ti6A14V(TC4)合金经表面改性可以提高其耐磨性,渗氮是获得质量稳定表面硬化层经济实用的方法,TC4合金渗氮须在较高温度下进行(800℃以上),因此不可避免会引入较多氢和氧。论文通过预先固溶处理韧化TC4合金,在室温下冷轧完成冷变形,之后采用脉冲离子渗氮在500℃进行不同时间氮化处理,降低氢和氧的引入。利用OM、SEM、XRD、EDS对氮化TC4进行组织结构表征,运用硬度分析和摩擦磨损试验测试氮化钛合金相关基本力学性能和使用性能。实验结果显示:500℃渗氮之后试样表面呈金黄色,扫描电镜下为凸起的颗粒。随着变形量的增大或者渗氮时间延长,氮化物颗粒先增多、长大,之后粗化并减少。时效试样硬度比来料态提高90～140HV,一定范围内的变形对摩擦系数曲线的变化影响不大;时效时间延长,试样摩擦系数先小幅减小后趋于稳定。渗氮试样硬度比来料态提高270～520HV,变形量增大,表面硬度升高,摩擦系数及磨损率减少;渗氮时间延长,表面硬度先上升后略有下降,摩擦系数变化程度不大。渗氮试样磨损机理为磨粒磨损,磨损率低于时效试样。渗氮后试样截面生成Ti3N1.29、TiN0.3以及微量金属间化合物AlTi3,截面硬度也远高于来料态硬度;时效后内部组织为板条状马氏体α’,球状α-Ti以及亚稳β-Ti;随着变形量增大,晶粒被拉长程度增大,第二相析出增多;随着时效时间延长,α相分布弥散但不够明显。数据分析表明:变形产生的缺陷提供了原子扩散的通道,使得低温下渗氮可以实现,并且在表面生成氮化物,在内部生成少量氮化物及金属间化合物相;获得具有硬度梯度分布的组织,使得磨损率降低,摩擦磨损性能改善。