冲蚀磨损是指松散的固体小颗粒以一定的速度和角度对材料表面反复冲击造成的一种材料损耗现象。冲蚀磨损现象广泛存在于机械、冶金、能源、建材以及航空航天等工业领域,是造成材料破坏或设备失效的重要原因之一。在材料或零部件表面涂覆具有抗冲蚀性能的涂层能够大幅增强材料或零部件的抗冲蚀性能,起到提升材料使用性能、延长服役寿命的作用。随着航空航天朝着大推力高推比的方向迅猛发展,钛合金压气机叶片在砂粒、灰尘、冰粒等恶劣的高速冲刷环境中服役时,传统单一硬质防护涂层（如Ti N、TiAlN等）的抗裂纹性能差、韧性不足,目前已无法满足在苛刻应用环境中的使用需求。本文采用阴极电弧离子镀技术在钛合金Ti-6Al-4V表面构筑Ti/TiAlN金属/陶瓷交替沉积的多层结构,实现Ti/TiAlN多层涂层的可控制备,研究多层涂层中金属层和界面在增强涂层抗裂纹性能和抗冲蚀性能中发挥的作用,揭示在不同冲蚀条件下Ti/TiAlN多层涂层的冲蚀失效机理,可为下一步设计构筑高硬、高韧抗冲刷涂层提供重要的指导思路。多层涂层的厚度、调制周期以及调制比是影响涂层强韧匹配的重要参数。首先,利用正交分析法研究了涂层厚度（6μm、11μm、15μm）、调制周期（6、12、24）以及调制比（1:2、1:3、1:5）对Ti/TiAlN多层涂层的表面粗糙度、硬度、膜基结合力以及抗冲蚀性能的作用规律。结果表明:调制结构对涂层的表面粗糙度以及相组成影响甚微;影响Ti/TiAlN涂层硬度和冲蚀率因素重要性次序为:调制比>调制周期>涂层厚度;影响膜基结合力的重要性次序为:调制比>涂层厚度>调制周期;涂层硬度随调制比降低而升高,随调制周期增加而降低,随涂层厚度的增加变化不明显;涂层的冲蚀率随着调制比的降低而降低,随调制周期的增加而升高,随涂层厚度的增加而降低;膜基结合力随着调制比降低而升高,随涂层厚度的增加而升高,随调制周期的增加先升高后降低。涂层抵抗裂纹的能力可间接评价涂层的抗冲蚀性能。进一步,采用划痕法引入裂纹,对比研究了TiAlN单层涂层与Ti/TiAlN多层涂层的抗裂纹性能,结合微结构演变研究了划痕条件下涂层损伤机理。结果表明:与TiAlN单层涂层相比,Ti/TiAlN多层涂层虽具有较低的硬度和弹性模量,但表现出更好的塑性和更高的承载能力。一方面,延展性优异Ti金属层具有“粘结”、吸收能量以及协调变形三种作用,提升了涂层的韧性和承载能力;另一方面,Ti层的引入,在涂层中形成大量强结合界面,阻碍了裂纹的扩展,增强了各子层之间以及涂层与基体之间的结合强度。自主搭建了冲蚀磨损测试平台,可模拟不同冲蚀介质、不同冲击角度以及不同冲蚀速度等多种冲蚀环境。利用该测试平台对涂层的抗冲蚀性能进行评价,并讨论了不同冲蚀介质（多角石英砂、球状玻璃珠）以及不同冲击角度（90°、45°）对涂层抗冲蚀性能及失效机理的影响,结果表明:Ti/TiAlN多层涂层均对Ti-6Al-4V基体具有较好的保护作用;Ti/TiAlN多层涂层在多角石英砂垂直和倾斜的冲蚀作用下呈现“层接层”破坏形式,倾斜（45°）冲击加速了涂层的失效,但对冲蚀失效机理的影响甚微;Ti/TiAlN多层涂层在多角石英砂垂直冲击作用下表现出“区域”破坏,倾斜（45°）冲击加速了涂层的失效,涂层呈现“区域”破坏和“层接层”破坏的混合失效形式;Ti层的引入阻碍了径向裂纹的扩展,限制了横向裂纹的扩展方向;径向裂纹在多层涂层的界面处发生偏转,增强了涂层的抗冲蚀性能。