钛的比重小、比强度高、在海水和氧化性介质中耐蚀性能优良,被广泛应用于航空航天、生物医学、石油工业和原子能等高技术领域。然而,钛在热酸性溶液及还原性酸中耐蚀性较差。提高钛在热酸性溶液和还原性酸中耐蚀性方法之一是对基体进行贵金属合金化。以Ti-0.2Pd为例,Ti-0.2Pd合金是一种耐蚀性能优良的钛合金,然而,Ti-0.2Pd合金的高成本限制了它的广泛应用。提高钛在热酸性溶液和还原性酸中耐蚀性的另一种方法是TMET发明的对基体进行碳合金化。然而,合金中过高的碳含量导致其脆性高,严重影响基体的力学性能。本文采用双层辉光等离无氢渗碳技术,‘用高纯石墨作为源极,氩气作为工作气体,在钛表面形成一定厚度的渗碳合金层。以期在不降低基体力学性能的情况下提高其耐蚀性能。本课题主要对无氢渗碳动力学和热力学以及对渗碳后的试样显微结构、组分、相组成和耐腐蚀性能进行研究。得出如下结论：1、渗碳温度和保温时间显著影响渗碳层厚度。渗碳温度越高、保温时间越长,渗碳层厚度越大。碳在钛中的扩散系数与绝对温度之间符合Arrhenius关系式,碳原子在钛基体中扩散活化能为13.6kJ/mole(0.14eV)。2、碳渗入到了基体钛中形成渗碳层。渗碳层由两层组成：表层有明显界面的明显渗碳合金层和内层不明显渗碳层,明显渗碳层厚度随温度升高而增加。渗碳层中碳含量随渗层厚度增加而降低。钛经渗碳处理后的硬度得到了显著提高。3、钛经渗碳处理后,表面的腐蚀电位得到显著提高。在25℃的3.5wt%NaCl水溶液中与80wt%H2SO4的水溶液中具有优异的耐蚀性能。钛经渗碳处理后表面形成的含TiC渗碳层显著改善了其在腐蚀介质中的耐蚀性。