利用激光加工设备和热氧化工艺，对钛合金试样表面进行处理，制备了单一热氧化处理、单一织构化处理以及热氧化和织构化复合处理的钛合金试样，并进行乏油至干摩擦的滑动摩擦试验。研究了单一处理、复合处理的加工顺序以及织构面密度对钛合金表面摩擦学性能的影响，分析了摩擦磨损过程中不同阶段试样表面摩损表面形貌与元素分布的特点，探讨了钛合金表面的磨损机理以及热氧化-激光织构化复合处理对钛合金摩擦学性能的改善机理。主要结论如下。
（1） 激光表面织构化处理对原始Ti-40Zr合金表面摩擦学性能的影响十分有限，PAO 4润滑油在钛合金表面不能形成有效润滑，在乏油滑动中，钛合金表面不存在低摩擦状态，且磨损严重。
（2） 热氧化处理在钛合金基体表面形成了ZrTiO₄氧化层，硬度较高且可以与PAO 4润滑油建立有效润滑，显著改善了乏油滑动过程中钛合金表面的摩擦学性能。热氧化-激光织构化复合处理能够进一步改善钛合金表面的摩擦学性能，两种处理的加工顺序对钛合金表面的摩擦学性能影响较小，而织构面密度则有较显著的影响。无论加工顺序如何，织构面密度为10%（TO-10%LST和10%LST-TO）的试样在摩擦过程中均具有优异的摩擦性能。
（3） 在复合处理的试样表面存在的凹坑织构，可以储存润滑油并捕捉磨屑，延长了乏油至干摩擦过渡阶段中钛合金表面的低摩擦状态，降低摩擦系数并减小表面磨损率，有利于减缓氧化层的磨损；而氧化层的长期存在又有利于延长表面的有效润滑。因此氧化层与表面织构的协同作用，进一步改善了乏油条件下钛合金表面的摩擦学性能。
 

激光表面织构化，热氧化，乏油润滑，摩擦学性能