钛合金具有比强度高、密度小、耐腐蚀以及良好的生物相容性等优点,被广泛应用于航空航天、石油、原子能、船舶制造和外科植入手术等高新技术领域中。但钛合金摩擦系数高,耐磨性差,对粘着磨损和微动磨损非常敏感,其表面容易划伤、咬合等。当使用温度超过550℃时,氧化膜开始被钛基体吸收,此时基体金属钛便能与大气中的氧、氮等气体发生强烈反应,并使金属迅速脆化,这些缺点进一步限制了其应用范围。为此,采用合适的表面处理技术改善其使用性能十分重要。本文采用高频感应氮化技术在钛合金(TC4)表面生成氮化膜,该技术是一种新型的表面处理技术,与其它表面处理技术相比其具有能耗小、效率高、成本低、作业环境好等优点,是钛合金表面处理的新尝试。主要研究了在760~1060℃的温度范围内钛合金(TC4)的高频感应氮化处理,分析了影响氮化膜层性能的相关参数;通过XRD、SEM分析了膜层的相组成和微观结构;并初步探讨了氮化膜层的生长机理。通过可行性试验研究,得到了制备氮化钛膜层相应的工艺参数。并通过系统性实验研究分析得到:①处理温度对膜层性能的影响规律;②氮化时间对膜层性能的影响规律等;。另外由XPS和XRD分析可知:钛合金高频感应氮化膜主要由TiN和Ti2N相等组成。在此温度范围内,氮化膜的厚度约为22.8—32.8μm,硬度约为HV 500～1319。与离子体渗氮工艺相比,高频感应氮化工艺处理时间最短,工作效率最高,利用该项技术所得的氮化膜层的性能也比较优良,处理过程中对环境无任何污染,是一种有发展前景的钛合金表面处理绿色化技术。