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针对镍钛合金（NiTi）进行3种不同浓度Cr离子注入，采用扫描电子显微镜、三维白光形貌干涉仪、小角度掠射X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪分析了离子注入前后镍钛合金表面形貌、粗糙度、组织结构及化合态。结果表明，随着注入Cr离子浓度的增大，镍钛合金表面更加平整，粗糙度变小。所有注入试样表面形成了近60 nm厚的注入膜层，主要成分为三氧化二铬和铬碳化合物，并且随Cr离子注入剂量的增加，三氧化二铬和铬碳化合物的含量增加。