钛合金在航空航天、海洋和生物医学领域得到广泛应用，但其耐磨性较差。本研究在氮气氛围中，采用飞秒激光氮化技术对Ti6Al4V合金表面进行处理，激光能量密度分别为0.10–0.30 J/cm²，以改善其摩擦学性能。通过X射线衍射（XRD）、激光共聚焦显微镜和旋转摩擦磨损试验对氮化样品的微观结构、表面形貌和摩擦学性能进行了分析。XRD结果表明，氮化表面形成了钛氮化物（TiN）层。随着激光能量密度的增加，表面形貌演变经历了三个阶段：首先出现离散突起（0.10–0.19 J/cm²），随后转变为均匀分布（0.23–0.25 J/cm²），最后形成致密纳米结构（0.26–0.30 J/cm²）。摩擦学测试显示，氮化样品的摩擦系数变化不大，但当激光能量密度超过0.25 J/cm²时，磨损率显著降低。具体而言，与未经处理的样品相比，能量密度为0.30 J/cm²的样品表面氮含量达到45.68%，表面硬度达到1375.6 HV，磨损率降低了80%，这一效果归因于表面形成的钛氮化物（TiN）涂层。研究表明，飞秒激光氮化技术对Ti6Al4V合金具有优异的氮化效果，是提高钛合金耐磨性的有效方法。
