钛合金TA1属于a型钛合金，具有良好的综合力学机械性能。比强度大。TA1的强度sb=1.012GPa，密度g=4.5*103，比强度sb/g=23.5，而合金钢的比强度sb/g小于18。 钛合金热导率低。 钛合金的热导率为铁的1/5、铝的1/10，TA1的热导率l=7.955W/m·K。线膨胀系数=7.89*10-6℃，比热=0.612cal/g·℃。钛合金的弹性模量较低。TA1的弹性模量E=110GPa，约为钢的1/2，故钛合金加工时容易产生变形。 采用两种注入方案进行表面改性，试验表明，钛合金经离子注入后，提高了显微硬度，显著地降低了滑动摩擦系数，有效地提高了耐磨性.为探明其改性机理，对注入与未注入样品进行了X射线光电子能谱(XPS)分析，获得满意的结果.

1.1 试件制备

选航空用的TC4、TA1钛合金，试件制成圆盘状，尺寸为40*5mm，所有试件表面均抛光至镜面.

1.2 离子注入条件

两种钛合金都分别采用两种注入方案：

① 在TC4及TA1钛合金试件上溅射镀Ti，Ti膜总厚度为540nm(5400A).在镀Ti膜过程中，同时用(N+ +N+2)进行动态反冲注入，束流能量为50keV，束流密度为45μA/cm2，剂量为7*1017/cm2，靶室真空度为1.33*10-2Pa；

② 在①的基础上，再注入C+，束流能量为40keV，剂量为3*1017/cm2.

TA1钛合金具有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点，在航空航天、石油化工、造船、汽车，医药等部门都得到成功的应用。

1.抗拉强度σb/MPa≥895,

2.规定残余伸长应力σr0.2/MPa≥825,

3.伸长率δ5(%)≥10,

4.断面收缩率ψ(%)≥25

4.5（g/cm3）工作温度-100～550（℃）

TA1含钛(Ti) :99.99%

铁(Fe)≤0.01,

碳(C)≤0.01,

氮(N)≤0.05,

铝(Al)0.02,

钒(V)0.01

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