强流脉冲电子束（HCPEB）具有瞬间加热材料表面，能量沉积时间短（μs），辐照后材料表面快速冷却，能给材料表面形貌、成分、物相以及性能方面带来一些改变，近20年来该技术成为表面改性研究领域的热门技术。本文从电子束辐照设备入手到辐照后材料表面性能表征来认识该技术的优势，通过采用脉冲功率技术研制脉冲高压电源，在发射源阴极施加瞬间负高压，得到103A级的电子束流，通过对硬质薄膜TiN、TiAlN的辐照处理，探索电子束流对于涂层的影响，进而研究最佳的辐照工艺以提高涂层膜基结合力和摩擦磨损性能。本文研制的Marx高压放电电源瞬间输出功率能达到107W，属于高功率范畴，3级Marx电源的实测的输出脉冲电压、电流峰值相对充电端放大了2.5倍左右。阴极发射单元中铜丝根数多、电子束流幅值大，限流电阻大、电子束流输出稳定，实践证明，限流电阻保持在50~100Ω能保证阴极电位稳定。此外，通过调整电子束发射系统中的参数，可以达到改变电子束流的效果。无等离子体、提高放电环境的真空度，增加脉冲电容和发射单元的数目，能获得更大的电子束流，测量的最大值为3410A，主电流转化为引出电流的转化率高达45.3%，能量利用效率很高。本文采用全方位离子注入与沉积在GCr15基体表面制备TiN涂层，通过阴极掺杂Al元素制备TiAlN涂层。将产生的电子束流作用于涂层，发现辐照处理能给涂层带来特有的重熔形貌以及表面合金化的作用，随辐照次数的增大、辐照真空度的提高，基体Fe更多地参与化合，形成FeTi、FeN化合物。而且TiN、TiAlN涂层在低真空度下辐照20次，均能消除加载初期划痕两侧的微裂纹，声信号强度有明显降低，对含Al量在6.8%的TiAlN涂层效果最为明显，能完全消除加载中涂层的脆性开裂，表明在适当辐照处理工艺下，能缓和涂层与基体间的应力，提高膜基结合力。最后探讨了辐照处理对于涂层摩擦磨损性能的最佳工艺，TiN辐照处理的最佳工艺为低真空度下辐照20次，摩擦系数稳定在0.45、磨痕宽度减少6.6%、磨损失重减少60.6%；TiAlN在含Al量3.5%的条件下在2×10-2Pa真空度下20次辐照均具有最佳的性能，摩擦系数为0.4，磨痕宽度减少47.3%、磨损失重减少59.1%；相对于原始涂层而言耐磨性能均有较大强化，这与材料表面合金化以及膜基结合力的提升是密切相关的。