摘要：通過熱氧化改性技術,在TC4鈦合金表面制備金紅石相TiO2氧化膜,利用XRD、拉曼、輝光光譜對氧化膜結構及成分進行了分析,利用摩擦磨損試驗機考察了輕載(約1 GPa)與重載(約2 GPa)下熱氧化改性前后TC4鈦合金樣品在5W-30全合成機油潤滑下的摩擦學特性,并利用SEM和XPS對其磨損表面形貌及摩擦化學反應膜的化學成分進行了分析.結果表明:熱氧化改性后,TC4鈦合金表面形成具有氧化層和擴散層的雙層結構.在油潤滑條件下,與未處理的TC4鈦合金表面相比,經過熱氧化改性的TC4合金表現出優異的減摩抗磨性能,摩擦系數在輕載和重載條件下分別降低了75%和80%,磨損率均下降了近兩個數量級.其原因在于TC4合金熱氧化改性后在表面形成的金紅石相TiO2氧化膜提高了表面硬度,同時改善了潤滑油在表面的潤濕,并可促進潤滑油中抗磨極壓添加劑在接觸區表面形成含磷的摩擦化學反應膜,從而極大地提高了摩擦學特性.