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Ti6Al4V合金具有良好的耐腐蚀性能、较好的力学性能和优异的生物相容性，在生物医学领域得到广泛的应用。钛合金的耐磨性较差以及低的剪切强度，制约其在关节领域的应用。本文利用渗氧强化技术在Ti6Al4V合金表面制备坚硬耐磨的钛的氧化物，以改善钛合金的摩擦磨损性能，为钛合金的改性提供理论依据。并测试分析渗氧层的表面形貌、成分、力学性能、电化学耐腐蚀性能和生物摩擦学性能进行。研究发现，温度增加形成的氧化层越厚，在氧化层与基体之间产生的应力越大，最终导致氧化层从基体表面整体脱落。氧体积含量升高时，膜层厚度增加，脱落面积变大。抛光后的表面显微硬度值随温度和氧含量增加先增大后减小，在900℃和氧含量为40%时显微硬度达到最大值为901HV，提高1.82倍，其纳米硬度值为14.82GPa，提高1.8倍；而700℃形成的渗氧层纳米硬度值为20.11GPa，提高了2.8倍。说明在Ti6Al4V合金表面形成了力学性能很好的渗氧层。经过不同温度渗氧后Ti6Al4V合金的腐蚀电流密度增加2.5~7.1倍，经过不同氧含量渗氧后，腐蚀电流密度增加1.2~4.3倍，耐腐蚀性能下降，但腐蚀深度位于0.0009~0.0018mm/a之间，属于耐腐蚀性能很好的材料。渗氧层提高了Ti6Al4V合金的表面硬度，降低摩擦过程中的粘着作用，降低摩擦过程中的摩擦系数，极大的改善Ti6Al4V合金的耐磨损性能。经过700℃和900℃渗氧后的磨损率分别为1.67×10-11kgN-1m-1和1.23×10-11kgN-1m-1，磨损率降低90%以上，具有较好的耐磨损性能。本文证明，通过渗氧在钛合金表面制备了具有很好的力学性能、良好的耐腐蚀性能和优异的耐磨性能的渗氧层。