钛合金耐磨微弧氧化制备技术的研究进展

董凯辉，宋影伟，韩恩厚

（1.中国科学院金属研究所 中国科学院核用材料与安全评价重点实验室，沈阳 110016；2.中国科学技术大学 材料科学与工程学院，合肥 230026；3.南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海），广东 珠海 519000）

钛合金具有质量轻、比强度高、耐蚀性好等优点，在海洋船舶、深海潜艇、航空航天等科技核心领域发展潜力巨大[1-2]。但钛合金自身硬度较低、摩擦因数高，有较高的粘着磨损、磨粒磨损和微动磨损倾向，极大程度上限制了其作为摩擦部件的应用[2-3]。

为了改善钛合金的摩擦学性能，通常需要对其进行表面改性，常用的处理方法包括微弧氧化、激光熔覆、磁控溅射、溶胶凝胶、电镀等。其中，微弧氧化技术具有环保、高自动化程度等优点，在外加电源的作用下，短时间内即可在阀金属表面原位形成厚度适中、附着力强且具有较高硬度的陶瓷氧化膜。该膜层既可以单独使用来大幅提升基材的耐磨性，又能很好地兼容多种后处理方式，为后续涂层提供良好的承载能力，以适用于重载或高速等更苛刻的服役工况[4]。因此，微弧氧化被认为是提高钛合金耐磨性的理想表面处理方法，也是近年来科研工作者们的研究热点。

现阶段，针对钛合金微弧氧化膜减摩、耐磨性能的优化主要集中在以下三个方面：电解液、电参数及复合处理[5-7]。本文将结合国内外的研究现状对上述内容进行概述。

1 电解液的影响

电解液是微弧氧化技术中最核心的工艺参数，也是决定氧化膜性能的关键[8]。……