钨及钨合金材料由于熔点高、硬度大、导热率高、高温强度好及抗中子辐照能力强等优点,被广泛应用于武器装备、核聚变开发、航空航天及微电子信息等尖端技术领域。随着科技的快速发展,钨材料的应用领域日益扩展,同时对钨的性能提出更加苛刻的要求。钨的失效大都是从表面开始的,表面磨损和腐蚀是钨最为普遍的失效形式。因而表面改性技术是一种提高钨及其合金表面抗损伤能力和延长其使用寿命的有效途径。本课题拟利用双层辉光等离子表面合金化技术在纯钨表面分别制备Ta合金层和W-Ta-V-Cr合金层,通过SEM、EDS及XRD等检测手段分析合金改性层的形貌、成分及物相组成。并对纯钨表面合金化前后的力学性能、耐磨性能以及耐腐蚀性能的变化及机理进行探讨。主要研究结果如下:（1）利用双层辉光等离子表面合金化技术在纯钨表面成功制备出Ta合金层和W-Ta-V-Cr合金层,合金层组织结构均匀致密,未出现孔洞、裂纹等明显缺陷。Ta合金层主要由纯Ta相组成,此外还有少量的W相;随着渗金属温度的升高,Ta合金层的厚度增加。W-Ta-V-Cr合金层表面只形成了单一的BCC结构固溶体相,且所得合金层的最大厚度为8.57μm。（2）力学性能研究结果表明:1)Ta合金层和W-Ta-V-Cr合金层的表面显微硬度较基体显著提高,断裂韧性降低。相比而言W-Ta-V-Cr合金层具有较高的表面硬度且断裂韧性降低幅度较小,表现出相对较好的综合力学性能。（3）摩擦磨损研究表明:1)不同工艺下制备的Ta合金层没有提高基体的耐磨性,这是因为渗Ta层表面脆性增大,合金层在摩擦配副作用下发生局部断裂,加剧了磨损。2)W-Ta-V-Cr合金层的耐磨性能均优于纯钨基体,1200℃+1000℃工艺比磨损率为5.60×10^-6mm³/（N·m）,比基体(4.66×10^-5mm³/（N·m）)小一个数量级。3)磨痕形貌分析结果表明,渗Ta合金层试样的磨损形式主要为接触疲劳、磨粒磨损和氧化磨损。W-Ta-V-Cr合金层试样的磨损机理为氧化磨损和磨粒磨损。（4）电化学实验结果表明:Ta合金层和W-Ta-V-Cr合金层均可提高纯钨在3.5 wt%Na Cl溶液中的耐腐蚀性能。1200℃+1000℃工艺下制备的W-Ta-V-Cr合金层表现出最佳的耐腐蚀性能,其自腐蚀电位正移146.34 m V,腐蚀电流密度比基体小1个数量级,即合金层在3.5 wt%Na Cl溶液中更难以发生电化学反应且腐蚀速率更低。