为了提高Ti6Al4V基体表层的生物摩擦学性能,本文以Ti6Al4V为材料基体,通过采用喷丸强化技术及Ni⁺/N⁺注入技术对其表面进行减摩抗磨的改性处理。分别采用了TTR18k W铜靶X射线衍射仪、Nano IndenterⅡ纳米压痕仪、TR240数显表面粗糙度仪及S-3000N扫描电子显微镜对Ti6Al4V合金试样进行了XRD分析、力学性能测试、表面粗糙度测试以及表面微观组织形貌分析等。在此基础上,主要研究成果如下:1)喷丸直径的变化会使Ti6Al4V合金表面改性层的抗磨性能发生改变。喷丸直径由4mm增至10mm,基体表面粗糙度随之减小,由Ra1.32μm降至Ra1.05μm,较之于原试样均得到较大幅度的增长。基体表面改性层的纳米硬度随着喷丸直径的增加而呈现出先增加后减小的趋势,由5.6GPa增加至6.1GPa后再降至4.8GPa;而摩擦因数则呈现出先减小后增大的趋势,由0.47减少至0.45后再增至0.49。但经直径为10mm喷丸强化处理、再用直径4mm喷丸强化处理后的改性层的综合性能是最差的。2)随着Ni⁺/N⁺注入参数的增加,形成的Ti₂Ni、Ti N物相含量随之增长,形成相的衍射峰峰强得到提高,基体表层的耐磨性能得到显著改善。当Ni⁺注入能量由30Ke V增加到45Ke V、注入剂量由5×1016ions/cm²增加至3×10¹⁷ions/cm²时,改性层Ti₂Ni的含量从3.2%增加至5.7%,纳米硬度从4.8GPa增加至7.5GPa,在不同润滑液的条件下,摩擦因数均有所降低;当N⁺注入能量由30Ke V增加到45Ke V、注入剂量由1×10¹⁷ions/cm²增加至3×10¹⁷ions/cm²时,纳米硬度从4.6GPa增加至7.4GPa,在不同润滑液的条件下,摩擦因数均有所降低。但注入能量的增加比之于剂量增加更有益于提高改性层的生物摩擦学性能。3)通过进一步研究Ti6Al4V表面喷丸强化与Ni⁺/N⁺注入双改性层的生物摩擦学性能,结果表明,两种不同改性方法的结合相比于单一改性能大幅提高Ti6Al4V合金表面改性层的耐磨性能,而物相含量几乎没有发生变化,但相较于Ni⁺、N⁺单一注入的方式更具有优越性,无论是表面改性层的硬度还是表面改性层的磨痕微观组织形貌,都更加理想。