钛及钛合金以其比强度高、耐腐蚀性能优异、生物相容性好等优良特性而广泛应用于航空航天、生物医学、化工等领域。然而,硬度低、耐磨性差等弱点限制了其进一步应用。表面改性处理是解决这些问题的可行途径之一。金属材料通过表面渗硼处理可大幅度提高其表面的耐磨性能。针对传统渗硼方法工艺环境差、效率低等缺点,本文采用双层辉光等离子渗硼技术,以固体化合物FeB为供硼源,研究了Ti6Al4V合金固体供硼等离子渗硼工艺及改性层的性能。化合物硼铁源极的溅射量大小是实现固体供硼等离子渗硼的关键,而源极温度对溅射影响较大。通过选择不同源极温度,探讨了源极的失重及试样的增重规律,发现随源极温度的升高,源极失重增大,试样增重也随之增加,试样的吸收率在源极温度为1000℃时达到最大1.12%。在此基础上,对比研究了块状FeB与粉末状FeB作为源极的等离子渗硼效果。结果表明,以块状FeB为源极时,渗硼效果较好,在Ti6Al4V基材上形成了一层均匀的渗硼层。对渗硼层的微观组织、成分分布、相结构和硬度进行了分析,结果显示,渗层硼元素呈梯度分布;渗层相组成主要为FeB及α-Ti和β-Ti;试样经渗硼处理后表面硬度显著提高。渗硼试样多冲试验显示处理温度较低时,渗硼层与基材具有较好的协同变形能力。球-盘磨损试验表明,渗硼处理后的试样摩擦系数有所增大;磨痕宽度相对于基材变小;试样磨损量显著减少。试样经渗硼处理后在0.5mol/L H₂SO₄、0.5mol/L NaCl、0.5mol/LNa₃PO₄溶液中的的电化学腐蚀抗力无明显降低。