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为了提高TC21钛合金的耐磨性，采用双辉等离子渗金属技术对其进行了Cr-Al共渗。采用扫描电镜、能谱分析和x射线衍射分析了Cr-Al共渗层的微观组织形貌、物相组成等。采用硬度测试仪、纳米压入仪测定了Cr-Al共渗层的硬度和弹性模量。在20℃、300℃和500℃对基体及共渗层进行了球盘磨损试验，分析其磨损机制。结果表明，Cr-Al共渗层均匀致密，厚度为35μm，表面硬度达到950HV0．1，约为基体的2．9倍；纳米硬度为7506MPa，弹性模量为506GPa，分别是基体的2．4倍和3．3倍；TC21合金经C