钛合金作为高强度轻质材料已经得到广泛的应用,但仍受制于其表面硬度低,耐磨性能差的缺点,微弧氧化表面处理技术可以改善钛合金耐磨性能。目前,对钛合金微弧氧化改性研究已经开始得到重视,多数研究通过采用在含有铝酸钠和磷酸钠的电解液中进行的微弧氧化处理得到钛合金表面的耐磨陶瓷层,但对于微弧氧化制备工艺与性能优化的研究少见报道。本课题采用微弧氧化技术对钛合金进行表面改性,研究不同溶液配比对陶瓷层性能的影响；电压、频率和处理时间变化对陶瓷层性能的影响规律；通过摩擦磨损试验考察陶瓷层耐磨性能的优劣,进一步研究微弧氧化陶瓷层的磨损机理。研究结果表明：改变溶液中磷酸钠与铝酸钠的配比,陶瓷层的表面粗糙度、磨损率和平均摩擦系数变化明显。分析表明,磷酸钠浓度对表面粗糙度的结果影响较大,而铝酸钠浓度对磨损率及平均摩擦系数的影响较大。通过优选得出制备微弧氧化耐磨陶瓷层的适宜电解液配比为Na3PO4 5g/L+NaA102 10g/L。改变电源的正、负极电压、频率或处理时间等工艺参数,陶瓷层的表面粗糙度、磨损率和平均摩擦系数变化显著。利用正交表对数值化的结果进行分析后表明,就表面粗糙度而言,各因素影响的主次排序为正电压,处理时间,负电压,频率；对磨损率而言,各因素影响的主次排序为负电压,频率,正电压,处理时间；对平均摩擦系数而言,各因素影响的主次排序为正电压,处理时间,负电压,频率。针对不同的性能取向,给出了处理时最优的电参数组合。钛合金微弧氧化陶瓷层主要由α-氧化铝(α-Al203)、金红石(Rutile TiO2)、锐钛矿(Anatase TiO2)和钛酸铝(Al2TiO5)等组成,这些成分多为高硬度材料,对提高钛合金的表面性能起到了关键性的作用。通过微弧氧化处理,制备的陶瓷层硬度大大高于原有钛基体的硬度,同时略高于GCr15的硬度,有利于减小摩擦时的磨损率。在一定范围内,适当的增大或减小微弧氧化陶瓷层的表面粗糙度均能起到减少磨损率的作用,但总体上,较小的表面粗糙度更有利于降低摩擦系数。钛基体的磨损机理以粘着磨损和磨粒磨损为主；陶瓷层的磨损主要为磨粒磨损；高硬度陶瓷层的存在更好的保护了钛合金基体。