长期以来,空蚀破坏严重影响着材料的使用寿命,空蚀涉及船舶、水工、机械、化工、发电以及生物医学等诸多领域。因此,研究空蚀过程及机理,改善材料抗空蚀性能,减少和避免空蚀破坏有着十分重要的意义。目前,关于钛及钛合金材料空蚀研究较少。根据这一情况,本文利用超声波磁致伸缩空蚀试验机,在实验室条件下采用失重法、扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度等表面分析方法,深入系统地研究了Ti及Ti-6Al-4V合金在去离子水及3.5%NaCl溶液中的空蚀破坏行为,运用热处理和表面处理的方法对Ti-6Al-4V合金表面性能进行了优化,对抗空蚀性能进行了改善,为材料的选择和优化提供了相关的理论依据。论文首先研究了纯钛及Ti-6Al-4V合金在去离子水和3.5%NaCl溶液中的空蚀行为。结果表明材料在3.5%NaCl溶液中更易发生空蚀破坏,具有较高硬度的Ti-6Al-4V合金比纯钛8h空蚀失重量较低,具有更好的抗空蚀性能。论文研究了热处理对Ti-6Al-4V合金抗空蚀性能的影响。通过不同的固溶时效工艺处理后,得到Ti-6Al-4V双态组织和网篮组织。结果表明,两种组织均比退火态Ti-6Al-4V合金的抗空蚀性能有了明显提高。Ti-6Al-4V合金抗空蚀性能有强到弱依次为:网篮组织、双态组织、退火组织。网篮组织由于具备良好的抗疲劳性能,可以有效阻碍裂纹沿取向方向的扩展,8h空蚀失重很低,具备优秀的抗空蚀性能。论文最后研究了离子注入对Ti-6Al-4V合金抗空蚀行为的影响。结果表明,材料经Mo离子注入后的Ti-6Al-4V合金试样,表面硬度有所提升,抗空蚀性能一定程度上的改善,但改性后材料抗空蚀性能并不如热处理得到的双态组织。在空蚀初期,离子注入层可以起到一定的阻碍裂纹和蚀坑生成的作用,随着空蚀时间继续进行,离子注入层并未能有效阻碍裂纹及蚀坑的扩展。随空蚀不断进行,含有Mo的表面离子注入层不断被破坏,仍然形成空蚀破坏较为严重的蜂窝状结构。