钛及其合金具有密度小、比强度高、耐腐蚀性能以及生物相容性好等优点被广泛的应用在汽车、航空航天、冶金及医药等各个领域，但其硬度低，高摩擦系数，严重限制了其应用范围。钛合金固体表面渗硼可极大的提高钛合金的强度及耐磨性，本文分别对TA1(α-TTi)、TC4((α+β)-Ti）和TB2(β-Ti)三种钛合金组织表面进行了不同热处理条件下的渗硼实验，并通过偏光显微镜、扫面电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析仪(EDS)和摩擦磨损试验机等对渗硼层的物相组成、组织形貌及耐磨性等进行了一系列的分析测定;通过实验的对比研究，在渗硼层TiBx形成机理上进行了进一步的分析探讨，得到以下实验结果:　　(1)对TA1(α-Ti)钛合金在850℃～1100℃温度范围内进行了固体粉末渗硼，当温度低于1000℃时，在金相显微镜和SEM下观察到的渗层生长前沿整齐，并平行于基体表面，其XRD分析结果表明渗层组成为Ti3O、TiC、TiB、TiB2，说明钛优先与O、C结合，钛化硼已经初期形核，但是没有形成连续的硼化物扩散层。当温度高于1000℃时，在金相显微镜和SEM下观察到明显钛化硼渗层，且XRD分析结果中TiB、TiB2衍射峰强度较高，说明以B4C为供硼剂的渗剂中，渗硼温度高于1000℃是在TA1表面获得硼钛化合物层的充分条件。在渗剂中分别加入B2O3、Fe3O4、 Mg和CeO2四种添加剂，对TA1表面渗硼实验结果表明，当添加B2O3添加剂时，在渗层中可观察到大量TiB晶须，当添加Fe3O4时，渗层较为致密，而添加Mg和CeO2时，渗层较为疏松，孔洞较多。对TA1在加入20％B2O3添加剂的渗剂中的渗硼实验结果表明，渗层厚度、时间及扩散速率常数的关系满足Fick第二扩散定律:d2=Kt。　　(2)对TC4((α+β)-Ti）钛合金于800℃～1200℃温度范围内进行了渗硼,XRD分析结果表明，温度越高双相硼钛化合物占的比例越大，当温度达到1000℃时，渗层中出现TiB2相，且随着温度的升高渗硼层中TiB2的数量明显增多。当在渗剂表层覆上B2O3层时，可隔绝空气，降低了渗剂中氧的含量，进而降低渗层中可能存在的钛氧化物，增加了形成TiBx的概率。在以TC4盒封装渗剂的实验中，XRD结果表明，TC4渗层主要为TiB相，TiB2相很少，说明在渗硼时[B]源不足，会降低硼势，抑制了TiB向TiB2的转化。在渗剂中分别添加Fe3O4和Na2B4O7两种添加剂后，TC4基体的组织由无添加时的粒状变成板状结构，加快了[B]原子向基体中的扩散速度，进而形成了更多的TiBx相，比较得出，当渗剂中加入5％Fe3O4，且渗硼温度为1200℃时，其渗层厚度及耐磨性相对较好。　　(3)采用金相淬火法对TB2(β-Ti)钛合金进行了β转变温度的测定，结果表明TB2的β转变温度为745℃。对TB2在750℃～1000℃温度范围内进行了渗硼处理，保温时间均为5h，实验结果表明，当温度达到800℃时，开始出现了类似扩散层的渗层，在900℃时表面出现白亮渗层，虽然较薄但与基体连接致密，当温度达到1000℃时，渗层相对较厚，外层是一层光亮的白色渗层，板条状过渡层与基体相连，随着温度的升高， TB2基体组织按密集斜纹纹理(750℃)→平行于表面的竖细条纹(800℃)→平行于表面的片状板条(900℃)→白色板条组织+针织网篮条纹(1000℃)转变。