氮化物涂层具有硬度高、耐磨性好、良好的抗氧化性、抗粘附性等性能,常用做刀具的保护涂层。304不锈钢和钛合金因为优秀的性能而在生活中应用广泛,但由于在加工时会出现加工硬化、切削温度较高、刀具粘结等缺陷,是比较典型的难加工材料。而使用涂层刀具能有效改善刀具的切削性能,并能延长刀具的使用寿命。市场上常用Al CrN和Al TiN涂层来切削这两种材料。但是这两种材料容易在刀具表面产生粘附层,会影响刀具的使用寿命,为了改善“粘刀性”,需要先了解不同刀具在不同涂层上的粘附机理。本文采用电弧离子镀的方式在硬质合金上制备了CrN、TiN、Al CrN和Al TiN涂层,对涂层进行抛光和不抛光处理,对四种涂层其进行摩擦磨损实验,研究它们在起始磨合阶段的粘附情况,再根据这两种材料在不同涂层上的粘附情况展开分析,利用表面能来解释粘附的差异性。具体工作如下:（1）采用纳米压痕仪,划痕仪等设备对四种氮化物涂层进行硬度、弹性模量和结合力的测量,其中硬度最低的是CrN涂层,硬度最高的是Al TiN涂层。但CrN涂层的结合力最好,而TiN涂层的结合力最差,而Al CrN和Al TiN的结合力相差不大,分别为87.1N和82.9N。用AFM测量了涂层的表面粗糙度,发现Al TiN涂层的表面粗糙度最大,Al CrN涂层其次,CrN的表面粗糙度最低,涂层表面的微凸体呈现尖峰状。XRD图谱中显示,四种涂层都有单相面心立方结构。（2）通过常温球盘摩擦实验,研究了CrN、TiN、Al CrN和Al TiN涂层在不同涂层表面粗糙度下对磨304不锈钢和TC4两种不同金属时的起始粘附情况,发现304不锈钢受涂层表面粗糙度的影响较大,在未抛光涂层中粘附严重。而涂层抛光后,涂层上的粘附会有所减少。而TC4受粗糙度的影响较小,但在抛光后的TiN和Al TiN涂层上的粘附反而会增加,TC4的粘附与涂层跟材料之间的亲和性有关。涂层抛光后在前50圈的摩擦系数都特别低,50-75圈之间摩擦系数开始发生急剧上升。与这两种金属对磨时涂层的磨损机制都为:粘附磨损,磨粒磨损和氧化磨损。（3）材料的粘附情况与表面能有关。通过Owens-Wendt-Kaelble的方法来计算材料的表面能,分析了304ss和TC4两种不同金属与4种氮化物涂层（未抛光涂层与抛光涂层）的表面能,发现涂层抛光后会降低涂层的表面能。根据Owens-Wendt表面自由能模型,相互作用只发生在性质相同的力之间,而对磨副中存在的最大比例的不同相互作用（极性/色散）可能表明材料之间的粘合力较低,通过计算表面能之间的关系得到这四种涂层在两种金属上的抗粘附顺序为:Al CrN（29）CrN（29）Al TiN（29）TiN。