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采用等离子表面合金化技术,分别在316L不锈钢表面制备出渗Ti改性层、渗TiN改性层和TiO2改性层薄膜。使用连续刚度法,从截面方向和表面方向对改性层进行纳米压痕实验,研究改性层的纳米力学性能。实验测得材料在压痕过程中的载荷-位移曲线以及硬度和模量随压入深度的连续变化值。结果表明,改性层纳米力学特性表现为各向异性;TiN改性层的力学性能表现良好。TiO2改性层由渗Ti改性层经氧化制成,二者的弹性模量和硬度在截面方向上变化规律相似,在表面方向上数值相近。