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在真空为3×10-1 Pa、温度为900~950 ℃的情况下,采用无氢渗碳法,对TC4钛合金表面进行渗碳.对渗碳层进行了组织形貌分析及XRD,并对硬化层进行了显微硬度分析.研究结果表明:渗碳层主要是TiC相成分,并为三层:即表面层、扩渗层以及过渡层,渗碳层有良好的过渡梯度.可以得出通过此种方法较大的提高了渗碳层的深度,并且提高了钛合金的表面硬度.