Ti-6Al-4V(TC4)自1954年由美国水城兵工厂研造成功以来就备受各个利用领域和钻研学者的青睐，其使用量占到了钛合金总使用量的75％～85％，成为多多钛合金中当之无愧的王牌合金。TC4钛合金凭借其比强度高、耐热性好，且拥有优良塑形和韧性易于加工成形被宽泛利用于航空航天、石油化工、食品医疗等各个领域。然而，硬度低、耐磨性差、抗高温氧化机能差等机能缺点大大限度了TC4钛合金在这些领域的进一步发展。

为使TC4合金的利用领域得到进一步的发展，钛合金表表改性处置技术应运而生。TC4资料的表表改性技术有好多，有以热化学氧化法、电镀、化学镀为代表的传统改性技术；也有以气相沉积、离子注入为标志的现代资料表表处置技术；随着科学技术的发展，近年来微弧氧化、辉光表表处置等新型钛合金表表处置也蓬勃发展；提高合金表表的综合机能处置技术也已相继出现。

1、TC4合金表表改性技术

1.1化学热处置

TC4钛合金化学性质活跃，可在分歧温度下与多种元素产生反映，氧化、渗氮、渗碳等化学热处置步骤可在合金表表造备出硬质陶瓷层进而提高钛合金的表表耐磨、耐热机能；李海滨等还发现通过热化学步骤获得的陶瓷层能有效抑造裂纹的形成和阻止裂纹扩大，使TC4钛合金耐空蚀机能得到显著提高。

杨闯等选取低压真空渗氮处置技术，获得了与基体结合优良的TiN和TiAlN涂层，硬化层深度为50～60μm，表表硬度达1000-1100HV。Nolan等则通过等离子渗氮步骤在TC4合金表表造备了TiN／TiN耐磨涂层，显著提高合金表表硬度及耐磨机能。东北大学雷丽在低温(950oC)下对TC4渗硼5～40h，在合金表表造得3～15.4m的改性层，改性层硬度较基体提高了5倍左右，同时改性层表表耐磨系数降至0.2-0.3，耐磨性得到了显著提高。

1.2气相沉积

气相沉积是在真空前提下将待沉积资料的蒸气冷凝在基体资料上获得满足要求的薄膜。选取物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)以及两种步骤的衍生步骤可在TC4合金表表获得机能良好的薄膜；ね坎。

余怀之通过化学气相沉积步骤在TC4表表造备出红表宽带增透膜，令合金表表宽带通过率达到3-12μm，使TC4合金红表隐身机能得到提高。选取气相沉积在钛合金表表得到类金刚石从而提高TC4合金表表机能的步骤是近年来钻研热点，Barros、PHollman等“别离选取微波等离子体化学沉积及热丝化学沉积的步骤在TC4表表造备出金刚石薄膜。中南大学的王菁清以高纯CH、HAr为原料，通过热丝化学气相沉积在TC4合金表表获取了陆续致密、表表粗糙度低且结合机能优良的微米金刚石和纳米金刚石薄膜，该膜层拥有优良的生物相容性、优异的物理化学机能及良好的耐磨损机能，对钛合金在医学领域中的进一步应器拥有沉要意思。

1.3离子注入

离子注入是将经过加快的高职能离子直接注人到基体表表而获得过鼓和固溶体和非晶态亚稳平衡的物质。离子注入也是提高TC4合金表表耐磨、耐蚀性的重要伎俩。

卫榆林等使用MEVVA离子注入法将La、Mo离子注入到TC4合金表表，尝试了局批注，改性层表表粗糙度降低，硬度显著提高，微动摩擦系数降低13％～20％，微动委顿寿命提高了约20％。刘洪喜等则通过等离子体浸没离子注入技术向TC4合金表表注入金属Ag，资料表表纳米硬度提高62.5％，表表耐蚀性得到了大幅提升。

Rinner蹬酌氧等离子注入法(O一PISS)对TC4合金进行了表表处置，得到一层僵硬的氧化膜，膜层厚度达69Ixm，显著提高了基体耐磨机能。

1.4微弧氧化

微弧氧化(MAO)是一种在基体金属表表原位成长陶瓷膜的新技术，通过MAO处置能有效改善TC4合金在刻薄环境中的耐磨耐蚀和抗高温氧化机能。

吕宪义、A.L.Yerokhin等钻研了TC4钛合金在分歧电解液系统下陶瓷层相组成的变动。吕宪义发现Na3PO4、Na2SiO3、NaOH三种分歧溶液配方对陶瓷层相组成的影响很大，金红石型TiO含量逐步增高，同时表表微孔孔径也随之增大。A.L.Yerokhin以为TC4可在磷酸盐电解液中形成均匀致密、机能优异的硬质陶瓷层。施涛等发现电压、频率等电参数重要通过影响TC4合金表表的电荷堆集及影响电解液内部的电场散布对微弧氧化层的描摹产生影响。

1.5激光熔覆及表表合金化技术

激光熔覆和激光合金化并没有性质上的区别，两者的工艺类似且都是利用激光的高能高密度使得基体钛合金和其他金属粉末熔合，进而改善TC4表表机能，耽搁合金件的使用寿命。多多科学家通过激光熔覆技术在TC4合金表表造备了AlO涂层，人们发现激光熔覆技术能有效的解决TC4基体与AlO的结合问题，新的熔质层能使合金表表获得更好的硬度，同时该涂层表表无显著裂纹。目前，表表合金化选取双层辉光等离子技术的较多，魏东博利用该技术在TC4合金表表获取了抗高温氧化合金层，王振霞则利用双辉等离子技术将Nb注入到合金表表，显著提高了合金的耐磨性及抗高温氧化性。李争显等也对该技术进行了钻研，钻研发现：通过此种技术获得的Ti-Pd涂层重要改善了钛的耐蚀机能。

1.6复合处置技术

TC4合金利用领域越来越广，使用前提越来越刻薄，单一的表表改性涂层已经不能满足当前所需的高机能要求。复合改性涂层可集中多种改性组织或多种改性技术的利益，使合金机能得到进一步提高。

钟业盛选取微弧氧化表表改性技术在TC4钛合金表表造备出含有强化相质点(ZrO)加强的复合陶瓷层，该复合涂层拥有优良的抗高温氧化能力，在1000oC循环氧化100次和恒温氧化110h后，样件表表未出现任何涂层剥离的景象，对基体起到了优良的热；ぷ饔。文件[27-28]对TC4合金先微弧氧化后强流脉冲电子束复合处置步骤做了具体注明，钻研发现，经复合处置后改性层硬度较基体提高3～5倍，耐磨耐蚀机能均得到提高。此刻关于TC4合金复合处置技术钻研较少，仍需进一步探索。

1.7其他

TC4合金的表表改性技术还有好多，分歧的处置步骤可在合金表表得到分歧组织结构的改性层，改善或提高TC4合金表表机能。

等离子喷涂技术：由于喷涂技术操作单一，膜层厚度可控性好(喷涂厚度可从几微米到几毫米)，近年来有关TC4等离子喷涂的钻研越来越多，选取等离子喷涂的步骤将分歧的；げ闩缤吭诤辖鸹迳掀鸬椒制绲姆阑ぷ饔。一些科研人员将镍石墨涂层喷涂在TC4合金表表，降低合金表表摩擦系数，改善合金的抗微动磨损机能；还有钻研人员利用该技术在合金表表造备羟基磷灰石涂层，扭转TC4合金的微观结构和机能。

表表纳米化技术：通过物理或化学步骤诱发资料部门产生剧烈的塑性变形得到纳米化组织，提高合金资料的强度、硬度及抗侵蚀性。

TC4合金表层纳米化后会引入残存应力产生加工强化，改善表表抗委顿陛能。钻研发现，选取机械步骤对TC4合金进行纳米化处置8h，合金抗委顿强度可提高20％_3。从当前发展上来看，电化学表表纳米化步骤会成为未来发展的主流，必要进一步钻研索求。

2、瞻望

随着科学技术的进取与发展，对钛合金棒、钛合金板等TC4钛合金相识与意识会越发深刻，对表表改性技术也会有更好的把握和使用。复合处置技术或辉光离子技术、纳米技术等先进技术与其他技术有机结合的多种复合处置技术将赋予TC4合金越发良好的机能，会成为未来钛合金表表改性处置技术钻研的重要方向之一。相信未来有关钛合金表表改性处置技术会日臻美满，TC4合金必将会在更多的领域里阐扬更沉要的作用。

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