钛及其合金虽然在航空航天、舰船制造等领域有着广泛应用,但其表面硬度低,耐磨性差,这限制了其在机械传动领域的应用。为了扩大其应用范围,本文通过改变电解液体系和优化微弧氧化工艺参数在TA2基体表面制备耐磨性较好的微弧氧化膜层,并探索微弧氧化膜层在边界润滑条件下的耐磨性。不同电解液体系制备的微弧氧化膜层性能差异较大。首先,研究了在单一电解液体系制备的微弧氧化膜层的耐磨性。在铝酸盐电解液体系中,微弧氧化膜层的生长包括基体的氧化和电解质的沉积,膜层由钛酸铝、金红石和氧化铝组成,膜层的厚度和表面粗糙度最小,硬度最大,磨损率最低;在磷酸盐电解液体系中,微弧氧化膜层的生长主要为基体的氧化,膜层由锐钛矿和金红石组成;在硅酸盐电解液体系中,微弧氧化膜层的生长主要为电解质的沉积,膜层由非晶相二氧化硅、锐钛矿和金红石组成,膜层的厚度和表面粗糙度最大,硬度最小,磨损率最大。其次,探索了在铝酸盐和磷酸盐的复合电解液体系中制备的微弧氧化膜层的耐磨性,随着磷酸钠浓度的增加,微弧氧化膜层的厚度增加,硬度下降,磨损率增加。在铝酸盐电解液体系制备的微弧氧化膜层耐磨性最佳,通过正交试验得到在该电解液体系中制备微弧氧化膜层的最优工艺:电压为470 V、电解液浓度为10 g/L和氧化时间为10 min。采用最优工艺参数制备的微弧氧化膜层厚度约为5.8μm,主要由钛酸铝、金红石和氧化铝组成。在干摩擦条件下,微弧氧化膜层主要发生磨粒磨损和黏着磨损,其磨损率为6.52×10-6 mm3N-1m-1。探索油润滑条件对微弧氧化膜层摩擦和磨损性能的影响。结果表明,微弧氧化膜层处于边界润滑状态时,膜层的摩擦系数稳定在0.13左右。当对磨球材料为GCr15时,微弧氧化膜层在干摩擦和边界润滑条件下的磨损率均较小;当对磨球材料为Al2O3时,在干摩擦条件下,微弧氧化膜层迅速失效,磨损率较大,而在边界润滑条件下,微弧氧化膜层的使用寿命得到了提高,膜层的磨损率较小。