钛合金是一种新兴的结构和功能材料,具有如下优良特性:熔点高,可塑性强,密度小,比强度高,对海水有优良的抗腐蚀能力。近年来钛合金主要应用在航空航天和军事工业上,同时其在民用工业领域的应用也有很大的发展。但是,钛合金也有如下缺点:硬度低,容易发热胶着和高温氧化,导致塑性和强度下降;在高温或pH<2的条件下使用时,容易出现极小的裂纹,产生缝隙腐蚀;另外,由于表面氧化物的保护作用较差等原因引起钛合金的耐磨性差。这些缺点限制了钛合金的应用范围,而表面处理是提高钛及钛合金性能的有效途径。高频感应氧化技术是一种新型表面处理技术,与其它表面处理技术相比其具有能耗小、效率高、成本低、作业环境好等优点,是钛合金表面处理的新选择。本课题对在800~950℃的温度范围内对钛合金进行高频感应氧化处理进行了研究,并通过分析得到如下规律:①处理温度对膜层性能的影响规律;②氧化时间对膜层性能的影响规律;③氧化介质对膜层性能的影响规律等。同时通过XRD、SEM分析了膜层的相组成和微观结构。并建立了氧化动力学模型。通过研究发现:在800~950℃的温度范围内,膜层的厚度和显微硬度均随着处理温度的升高和氧化时间的延长而增加,同时发现在氧气中获得氧化钛膜层的厚度、结构致密性、均匀性以及与钛合金基体的结合力等性能均比在干空气中获得的好。另外XRD分析可知:钛合金高频感应氧化膜主要由TiO2和Al2O3相等组成。在此温度范围内,氧化膜的厚度约为11～34μm,硬度约为500～1589HV。与微等离子体氧化工艺和热氧化工艺相比,高频感应氧化工艺处理时间最短,工作效率最高,利用该项技术所得的氧化膜层的性能也比较优良,处理过程中对环境无任何污染,是一种有发展前景的钛合金表面处理绿色化技术。