赵福帅，李永康，毕永洁，王政伟，邵明昊，郭恒蛟，李 杨

(1.烟台大学 核装备与核工程学院，山东 烟台 264005； 2.烟台大学 环境与材料工程学院，山东 烟台 264005； 3.烟台大学 机电汽车工程学院，山东 烟台 264005)

钛合金具有密度低、比强度高、耐蚀性优异、生物相容性强、稳定性好等优势，在军事工程、航空航天、生物医疗、工程机械等领域应用广泛[1-4]。由于钛合金加工成本高，基材硬度不高，疲劳性能和耐磨性较差，在实际工况中易失效，工件使用寿命大大缩短，这严重阻碍了其应用扩展[5-6]。针对钛合金性能上的不足，研究者们近年来利用表面改性强化的方式以提升其性能。金属进行表面改性的方法种类繁多，表面强化方式各有优缺点。热喷涂技术在基体所形成的强化层与基体表面结合力低，易剥落，表面均匀性差；物理气相沉积往往会对亚表层的性能产生不利的影响，膜层与基体结合较弱；等离子喷涂和激光重熔复合工艺可进一步提高涂层的结合力；化学气相沉积法必须在高温下进行均匀加热，易导致工件发生形变；微弧氧化涂层厚度仅有几十微米, 使用性能不易在重载工况下满足。离子渗氮技术具有能耗低、渗氮速度快、工件变形小、强化层结合力强和不易脱落等诸多优势是一种环境友好的表面强化技术[3-8]。另外，与气体渗氮相比，离子渗氮技术所用时间约为其1/3～2/3，电能消耗为气体氮化的1/2～1/5，氨气消耗为气体氮化的1/5～1/20。同时离子渗氮过程可以净化工件表面，去除表面的钝化膜，还可实现低温渗氮，对氮化温度要求高的不锈钢、耐热钢等同样适用。……