由于其优异性能,TC4钛合金被广泛应用于航空航空航天和生物领域。然而,钛合金TC4较低的硬度、耐磨性差和较高的微动敏感性,却又限制了其进一步应用。为了改善其抗微动性能,一些表面处理技术得到了广泛的关注,其中超声冷锻和离子渗氮技术应用广泛。本研究运用表面纳米化（超声冷锻—UCFT）/离子渗氮复合处理技术,选用850℃氮化,UCFT+850℃氮化对TC4钛合金进行表面强化,利用检测设备表征了所制备的钛合金样品。采用SRV-4型微动磨损试验机,探究了经复合处理后TC4钛合金的微动磨损性能,并探讨了微动磨损机理。研究结果为:（1）对TC4钛合金进行渗氮的最佳渗氮温度为850℃,在此温度下TC4钛合金的耐磨性最优。经离子渗氮后TC4的表面形成了硬质氮化物相（δ-Ti N和ε-Ti₂N）使得其表面硬度明显提升。随着渗氮温度的升高,氮化物含量增加,因此硬度也随之升高,渗氮层厚度增加。在850℃时,试样的平均摩擦系数及磨损体积最小,耐磨性最优。经离子渗氮后,渗氮层的形成能有效阻碍金属的直接接触,抑制黏着磨损。（2）不同对磨球对复合处理试样的摩擦学性能有重要影响。经氮化和表面纳米化/离子氮化复合处理的TC4钛合金,与不同的对磨球（Si₃N₄、6061Al、TC4）对磨时的耐磨性均优于未处理试样。且复合处理试样的耐磨性最好,磨损体积约为未处理的1/8（Si₃N₄）、1/5（TC4）和1/4（6061Al）。对比3种不同的对磨球（Si₃N₄、TC4和6061Al球）,发现对磨球硬度越高磨损体积越大磨损越严重。复合处理和渗氮均有材料转移和氧化反应出现,且复合处理的磨痕最浅。（3）表面纳米化/离子氮化复合处理对TC4钛合金微动磨损性能有重要影响。可以发现与对磨球（Si₃N₄）对磨时的减摩性均优于未处理试样。然而,对磨球为TC4钛合金时,渗氮和复合处理试样的摩擦系数均高于未处理试样,并没有减摩的效果。对磨球Si₃N₄和TC4钛合金时,不同处理方式下TC4钛合金的微动磨损机制:在低摩擦载荷下,试样磨痕中心均处于黏着状态,磨痕边缘处于部分滑移区,发生轻微的磨粒磨损及磨痕边缘的磨屑聚集。