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用X射线光电子能谱(XPS)和小掠射角X射线衍射(GAXRD)研究了铝合金LY12等离子体基离子注入形成AIN/TiN改性层的成分分布及相结构．在此基础上测量了改性层的纳米硬度，并进行了摩擦磨损试验．结果表明，氮和钛都能有效地注入到铝合金里，后注入的元素对先注元素的含量和分布有重要影响．钛、氮同时注入在试样表面形成一层稳定的钛、氮化合层．和未改性试样相比，所形成的AIN/TiN改性层纳米硬度及承载能力都提高5倍以上．在低滑动载荷下，摩擦系数减小70％以上，耐磨性提高近10倍，耐磨寿命提高了近6倍，粘着磨损程度显著减轻．随着载荷的增加，相应的耐磨性能有所降低．适当的改性层结构及其中分布的TiO2、TiN、TiAl3、Al2O3、AIN等相是性能改善的主要原因．