本论文研究TiN硬质薄膜的主要性能和氧化机理。采用我校自行研发的XH-830型热阴极电弧磁控离子镀膜机在牌号为ZK1型硬质合金表面沉积TiN薄膜,再将试样分别进行一个小时的氧化处理。利用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X光电子能谱（XPS）,显微硬度仪和划痕仪对薄膜的结构、成份和性能进行分析。金相和SEM观察表明,薄膜平均厚度约5μm,表面是典型的小岛状组织,整个薄膜致密,无缺陷,与基体结合紧密,柱状晶结构明显。表层晶粒随氧化温度升高而长大。650℃时出现薄膜脱落现象。XRD分析表明,TiN硬质薄膜的生长具有明显地（111）晶面取向,晶体取向百分比平均达80%。在550℃时,薄膜开始有TiO₂产生,随着温度升高TiO₂生成量大幅增加。XPS分析表明,TiN与O₂反应后生成TiN_xO_y、TiO₂和TiO_0.73,随着氧化温度的升高,TiO₂和TiO_0.73含量增多,TiN_xO_y含量减少,TiN的特征峰消失。晶体学和热力学分析表明,Ti与O原子易结合,当O原子进入TiN晶胞时,只需少量激活能就可转变为金红石结构的TiO₂,当氧含量不足时形成TiN_xO_y;整个薄膜由复杂的氧化物构成,N原子以N-O键的形式存在薄膜当中,少数以N₂形式存在。显微硬度和划痕测试分析表明,TiN硬质薄膜的显微硬度平均达2388HV、结合力最大能达85N。随着氧化温度的升高,TiO₂含量的增加,薄膜的硬度和结合力都呈抛物线下降。TiO₂在高温时,形成速度快、硬度低、致密度差是造成TiN失效的主要原因。