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钛的比重小、强度高、耐蚀性优异,而被广泛应用于航空航天、石油化工、生物医学、海洋工程等领域。但是钛的硬度低、耐磨性能差,在HCl和H2SO4等非氧化性酸中耐蚀性差,易发生全面腐蚀。如何在提高钛及钛合金表面硬度的同时提高钛及钛合金的耐蚀性能,是我们所期望的结果。Timet发明了一种对钛基体材料进行碳合金化的技术,形成整体的TiC合金,该合金在HCl溶液中表现出优异的耐蚀性能。但是该合金由于在钛中加入较多含量的c,会使钛合金的力学性能发生改变,影响该合金的应用。本研究采用双层辉光等离子冶金技术在钛表面渗入c,在钛表面形成TiC合金,实现在提高钛合金耐蚀性能的同时,也提高了钛合金的表面硬度。本文通过SEM、EDS、XRD、电化学曲线、室温全面腐蚀等分析手段,对无氢渗碳试样的显微硬度、组织、相组成和耐蚀性能进行研究,得出如下结论：1.经过无氢渗碳处理的试样表面硬度得到显著提高,且随着渗碳温度的升高试样表面硬度逐渐增加,渗碳后表面硬度比没有渗碳的纯钛基体硬度提高约3-5倍。2.无氢渗碳层与钛基体有明显的分界面,渗层的厚度随着渗碳温度的升高而逐渐增加,从十几个微米逐渐增加到几十个微米。渗层中TiC的含量也随着渗碳温度的升高而增加。3.电化学腐蚀实验表明,经过无氢渗碳处理的纯钛试样在3.5%的NaCl溶液、5%HCl溶液和10%H2SO4溶液中自腐蚀电位提高了400～800mv,维钝电流密度从0.1～0.01mA/cm2降低为0.01mA/cm2,表明渗碳试样的耐蚀性能得到提高。4.室温条件下,在不同浓度的HCl和H2SO4腐蚀溶液浸泡实验数据结果表明,纯钛经过无氢渗碳处理后在还原性酸中的耐蚀性能大幅提高,当HCl腐蚀溶液浓度小于20%时,渗碳试样的腐蚀速率小于0.0062mm/a,较纯钛试样的腐蚀速率(3.6957mm/a)降低了约590倍。当H2SO4溶液浓度小于60%时,渗碳试样的腐蚀速率小于0.0020mm/a,较纯钛试样的腐蚀速率(0.6859mm/a)降低了约340倍。5.经过无氢渗碳处理,纯钛在HC1和H2SO4溶液中的耐蚀性能提高的同时表面硬度也得到提高。