钛合金因其具有优异的综合力学性能,例如硬度高、耐腐蚀和热稳定性好等,被广泛应用于航空和航天领域。但钛合金的摩擦磨损性能较差,在滑动工况中容易发生磨损失效。液压作动筒是飞机上的关键驱动装置,TC4钛合金作为作动筒的主要材料,其表面质量及耐磨性是实现作动筒长寿命的关键。针对西安航空自控所对飞机液压作动筒提出的长寿命需求,首次提出使用超声冲击技术解决问题的思路。本文以TC4钛合金为研究对象,探究超声冲击强化处理的工艺参数对钛合金表面组织性能的影响,并结合摩擦学试验验证超声冲击处理的效果。TC4钛合金材料的表面经过超声冲击强化处理后,材料表面发生塑性变形,试件表面的粗糙度上升,表层组织内部的晶粒发生细化,形成了很薄的一层硬化层,残余应力由拉应力转变为压应力,强化效果非常显著。利用304不锈钢球与TC4钛合金盘配副进行摩擦学试验,使用PAO 6和15号航空液压油作为润滑剂,发现油润滑能有效减小钛合金的磨损,并且15号航空液压油的润滑效果比PAO 6更好。在低速轻载时,摩擦系数较小,摩擦过程中摩擦系数比较稳定,速度和载荷增加后,摩擦系数上升,波动较大,盘体磨损率上升,磨损面的挤压和塑性变形破坏加剧,磨损面的表面质量变差。超声冲击强化处理能够使摩擦系数下降,盘体的磨损率下降,球的磨损变大,表明超声冲击强化处理能够有效提高钛合金的耐磨性。当采用球头刀具,气浮台压力为0.45MPa,进给步距为0.3 mm时,超声冲击强化对钛合金耐磨性的提高最明显。本研究可为我国飞机作动筒的研发改进提供理论指导和技术支撑。