应现代化机械加工的发展潮流,大量的高智能自动化设备的投产,机械加工过程变得高速、高效,高温、高速、重载、腐蚀等苛刻的工况环境已经成为各种材料难以规避的现实问题。为了增强机械零部件等材料的寿命,表面涂层技术的研究意义显得格外重大,该技术既可以保持材料本体性能不变,又能够提高涂层表面性能来延长使用寿命。经过几十年的发展,制备涂层的方式也层出不穷,其中以物理气相沉积（Physical Vapor Deposition,PVD）最具代表性。然而传统的PVD存在大量的技术缺陷,难以满足工业的需求,新兴的高功率脉冲磁控溅射（High Power Impulse Magnetron Sputtering,HIPIMS）沉积速率又太低,无法适应于工业化的批量生产。因而本文从提高HIPIMS沉积速率为切入点,采用HIPIMS与双极脉冲磁控溅射（中频磁控溅射的一种）复合的方式共溅射制备了Cr/CrN、CrAl/CrAl N涂层,同时采用市场应用广泛的电弧离子蒸发镀（Arc Ion Plating,AIP）制备相同的涂层作为对照组,分别对涂层的形貌结构、成分物相进行表征,并对涂层的电化学腐蚀性能、摩擦性能及高温氧化性能进行分析。得到的主要结果如下:1、经过参数调制,复合HIPIMS制备Cr/CrN涂层的沉积速率可以达到37.63 nm/min,制备CrAl/CrAl N涂层的沉积速率可以达到36.67 nm/min,复合HIPIMS制备Cr/CrN涂层的沉积速率达到甚至超过了AIP的沉积速率。2、复合HIPIMS制备的Cr/CrN、CrAl/CrAlN涂层组织致密,表面结构均匀缺陷少,从而使得表面粗糙度低。这些结构差异导致了复合HIPIMS制备的Cr/CrN、CrAl/CrAl N涂层表面摩擦系数小,同时腐蚀孔洞难以在表面形成,耐腐蚀性优于表面缺陷明显的AIP所制备的涂层。3、制备多层的Cr/CrN、CrAl/CrAlN涂层发现,随着双层膜系周期的增加,可以细化涂层组织晶粒,改善涂层质量,增加涂层组织的致密性,减小涂层表面粗糙度,从而增强了电化学腐蚀抗性,降低了涂层表面的摩擦系数。4、在Cr/CrN涂层的高温氧化实验中,800℃时氧元素在AIP制备的涂层内部的扩散深度为2.5μm,在复合HIPIMS制备的涂层内部的扩散深度约为1.5μm。与此同时在复合HIPIMS制备的CrAl/CrAl N涂层的高温氧化试验中,1100℃下涂层内部仍然存在21.4 at%氮元素,而表面被致密的氧化物薄膜覆盖,体现出优异的热稳定性。这说明了复合HIPIMS制备的涂层高温抗氧化性能强于AIP所制备的涂层。5、探讨不同温度氧化后涂层电化学腐蚀行为,发现随着氧化温度的升高,在动电位极化曲线测试中AIP和复合HIPIMS沉积涂层电化学耐腐蚀性能逐渐变强,并且800℃氧化后的复合HIPIMS制备的Cr/CrN涂层腐蚀电流密度仅为2.4×10^-9A?cm^-2,是本文中介绍的所有涂层中耐腐蚀性能最强的。