钛及钛合金因为其良好的生物相容性、密度低、耐蚀性和耐磨性好,在军工、化工、航空、日常生活、生物医学等行业得到了普遍应用。然而,因为表面层的硬度低,塑性变形的抗力差以及表面生成的氧化物的保护作用差等造成了钛合金表面较低的摩擦磨损性能,限制了钛合金的进一步应用。因此很有必要对其进行表面强化处理,优化表面特性。通过表面改性技术,在钛合金表面形成硬质涂层,在改善表面性能的同时,不改变基体的优良特性,达到使用要求。本课题研究了预处理高能喷丸（HESP）技术对TC4钛合金表面无氢渗碳及微弧氧化的影响。首先采用高能喷丸对TC4基体表面进行塑性强化预处理,分析其组织细化机制;之后对塑性强化处理的TC4表面分别进行了无氢渗碳和微弧氧化处理,研究了高能喷丸对无氢渗碳后生成的渗碳层以及微弧氧化处理后形成的氧化层的组织结构和性能的影响。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、金相显微镜（OM）、能谱分析（EDS）分别对TC4基体表面﹑渗碳硬质层和氧化层的微观结构、表面形貌、成分进行了表征,采用硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站对硬度、耐磨性和腐蚀性能进行了测试。对比分析了经过不同喷丸时间处理后的渗碳层和氧化层的组织结构和力学性能,探讨其磨损机理。研究表明:高能喷丸处理后对TC4基体表面层造成剧烈的塑性形变,变形层结构中的位错、晶界等缺陷的增多,为原子顺利进入基体提供了大量扩散通道,从而TC4钛合金经过高能喷丸预处理后无氢渗碳得到的渗碳层厚度比TC4直接渗碳试样高。经过高能喷丸处理,能够细化Ti C组织,增加渗碳层的厚度,提高渗层的硬度,直接渗碳试样表面层的显微硬度是928.1HV,经过高能喷丸后渗碳试样的硬质层的硬度上升到1061HV,且随着高能喷丸时间的增长,硬度也发生了增长,同时耐磨损性能得到改善。TC4钛合金经过高能喷丸后微弧氧化生成的氧化物薄膜晶粒细化,随着喷丸时间的延长,组织均匀,表面更加平整,薄膜与基体间结合强度得到提高,同时薄膜的厚度也随之增加,高能喷丸40min后微弧氧化得到的膜层最厚,达到40μm,硬度也随之呈递增趋势,摩擦磨损性有了很大的提升。