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TC11合金是我国自主开发的一种钛合金，具有良好的高温强度、耐腐蚀性、热稳定性和抗蠕变性能，可以在500℃下长期工作。但是TC11合金的导热系数小，摩擦系数大，极大地影响了钛合金结构的安全性。本文采用等离子表面冶金的方法对钛合金TC11表面进行渗Mo处理，从而解决TC11存在的耐磨性不足的缺陷，克服其在应用中存在的局限性。本课题的主要研究内容：（1）研究渗Mo工艺参数对渗层厚度及渗层各项性能的影响规律，得出最佳工艺；（2）通过OM，SEM，EDS，XRD对渗Mo层的形貌，组织成分以及相组成等进行分析；（3）通过划痕试验和显微硬度的测定，对渗层与基体进行纳米压痕测试，分析渗Mo层的基本力学性能；（4）在不同载荷、不同温度、不同速度和不同摩擦副条件下对基体与渗层进行球盘磨损试验，计算其磨损率，分析摩擦磨损行为及机理。通过对各工艺下渗层性能综合分析，得出最佳工艺参数如下：源极电压950V；阴极电压450V；极间距15mm；温度950℃；工作气压40Pa；时间3h。渗Mo层表面均匀致密，由沉积层和扩散层组成，厚度为30μm。表面的Mo含量为65%，然后由表及里呈梯度降低。沉积层与基体结合力为70N。渗层表面显微硬度达1034HV0.1。渗层主要由固溶态Mo以及Al8(Ti3-xMox)（0＜x＜3）和Al3Ti等化合物组成。TC11经过等离子表面渗Mo改性后，各种因素下耐磨性能较基体都有了很大提高，试验结果显示：在载荷330g的不同速度因素条件下，改性层在5-10m/min为轻微磨损，10-20m/min时属于严重磨损，而基体在5-15m/min为轻微磨损，15-20m/min为严重磨损。不同载荷条件下，渗层在各速度下都为稳定磨损，基体在10m/min与15m/min时存在线性变化的稳定磨损，而5m/min与20m/min时存在轻微磨损与严重磨损两个阶段。不同温度条件下存在着不同的磨损机制，但基体的磨损率要远大于渗层，基体磨损率的最大值出现在200℃，而渗层的拐点为300℃；不同的摩擦副决定着不同的摩擦机制和磨损率，摩擦副为Si3N4时磨损率较大，渗层与基体的磨损率分别是摩擦副为GCr15的1.6倍和1.26倍。