本课题的研究思路为：借助高温等离子焰流,使送入等离子焰流内的微米级C、Ti复合粉,与N发生反应燃烧生成TiCN。 　　本文首先研究了Ti-C喷涂粉的制备,比较利用不同炭源得到的喷涂粉的差异,然后进行等离子喷涂得到TiCN涂层,并对每组TiCN涂层的组织成分进行了分析。 　　以蔗糖为炭源,通过正交实验,以TiCN涂层的显微硬度为参考优化了制备Ti-C系热喷涂粉末的影响因素,实验结果表明最佳水平参数组合为：炭化温度300℃,保温时间2h, Ti/C摩尔比例1：1。根据TG-DTA曲线探讨了蔗糖炭化过程中的热力学变化。 　　以炭黑为炭源,加入一定浓度的粘结剂(聚乙烯醇)制备Ti-C系复合粉末,粉末形貌及能谱显示Ti粉作为核心颗粒,周围粘结有大量的微小炭黑颗粒。最后将不同方法制备的复合粉进行反应等离子喷涂合成TiCN涂层。 　　利用XRD和SEM等材料分析方法研究TiCN涂层的相组成、表面及横截面形貌,结果表明：利用前驱体炭化技术制备的 Ti-C 复合粉反应等离子喷涂的涂层主要由 TiC0.2N0.8和Ti3O两相组成,涂层显微硬度为HV0.21335；利用粘结法制备的Ti-C复合粉反应等离子喷涂的涂层由TiC0.7N0.3、TiN和Ti三相组成,涂层显微硬度为HV0.21461。由TiCN涂层在(111)和(200)晶面上的高强度可知其沿着[111]和[200]方向择优生长,而且TiCN涂层X射线衍射峰位角度与TiN相相比偏小,同时出现衍射峰宽化的现象。另外,当复合粉中Ti/C摩尔比例由1：1变为1：3时,TiCN相的择优生长取向由[200]晶向变为[111]晶向。 　　利用蔗糖作为炭的前驱体获得的 TiCN 涂层组织颗粒分布不均匀,存在大量孔隙,炭黑作为炭源得到的TiCN涂层组织致密、均匀。TiCN涂层断口兼具穿晶断裂和沿晶断裂,磨损机制属于疲劳磨损,TiCN涂层的耐磨性优于TiN涂层。