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钛作为比强度、比刚度高，抗腐蚀性能以及高温力学性能、抗疲劳性能很好的新兴的金属材料，具有优良的综合性能，对经济和社会发展具有重要意义。在航空航天、船舶工业以及体育器材等领域有着广泛应用；同时，医疗卫生以及食品加工行业钛合金运用也极具前景，且随着生活水平的提高，人民更加需要具有抗菌性能的钛合金材料。本实验选择钛合金（Ti-6Al-4V）作为基材，并对其表面进行Cu、Cr合金化处理，以此来获得抗菌钛合金。对合金层抗菌性能进行测试的同时检测其耐磨性；采用X射线衍射仪(XRD)对合金层表面进行物相结构分析；采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)对合金层表面与渗层截面的结构形貌进行分析；采用能谱仪(EDS)对合金层表面与渗层截面进行元素成分分析；采用浸泡法检测基材钛合金和合金化钛合金分别在0.5mol/LNaCl溶液、0.5mol/L柠檬酸溶液以及0.5mol/L的NaHCO3溶液中的耐腐蚀性能；采用超景深显微镜检测磨损样的划痕深度。为得到满足使用要求的合金层，对合金层表面进行抗菌性、耐磨性以及耐蚀性研究，并对其抗菌机理、耐磨机理以及其组织进行探讨。主要研究成果如下：（1）TC4表面形成的CuCr合金层，呈粗糙的颗粒状，与基体有明显界线；相组成主要为Ti，Cr2Ti，CuTi2；Cu-Cr比为5:5的合金层厚度约12μm，其表面Cr含量为14.1wt%左右，Cu含量为12.3wt%左右；Cu-Cr比为7:3的合金层厚度约为40μm，其表面Cr含量为5.9wt%左右，Cu含量为16.6wt%左右，其合金层显微组织中存在细小的针状组织，并在该组织周边存在明显的裂纹。（2）TC4表面形成的CuCr合金层，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均表现出优异的抗菌性能，抗菌率均达到100%。Cu元素的抗菌机理，主要体现在3个方面：A.电场吸附作用杀菌；B.金属离子穿透细胞壁，破坏细胞合成酶杀菌；C.催化作用杀菌。（3）对TC4表面形成的CuCr合金层进行显微硬度及摩擦磨损检测，CuCr比为5:5制备得的合金层的表面硬度为3020.84gf/mm2，表面磨痕深度为7.81μm；CuCr比为7:3制备得的合金层表面硬度为3043.32gf/mm2，表面磨痕深度为21.15μm；基材表面硬度为2181.44gf/mm2，表面磨痕深度为22.47μm。表明CuCr合金化使TC4表面耐磨性提高，靶材Cu:Cr为5:5时，合金层表面耐磨性最好。（4）TC4表面形成的CuCr合金层，在0.5mol/LNaCl溶液中及0.5mol/L柠檬酸中的耐腐蚀性均较TC4基材有一定程度的降低，但仍保持着很好的耐蚀性，且靶材Cu:Cr为5:5制备的合金层的耐蚀性要明显好于CuCr比为7:3制备得的合金层；在0.5mol/LNaHCO3溶液中，CuCr合金层耐腐蚀性较TC4基材有一定程度的提高，且靶材Cu:Cr为5:5制备的合金层的耐蚀性要明显好于CuCr比为7:3制备得的合金层。（5）对不同CuCr比形成的TC4合金层进行显微组织分析发现，靶材Cu:Cr为7:3时，制备的合金层中生成针状的马氏体（α’）组织，其周边存在明显的裂纹，导致摩擦磨损实验时，试样表面出现脱落，严重影响合金层的耐磨性能。在本实验条件下，靶材Cu:Cr为5:5制得的TC4合金层在组织结构和性能方面均优于前者，适合在医疗卫生以及食品加工等方面得到广泛的应用。