CrN涂层由于具有硬度高、耐磨性好、热稳定性高和耐腐蚀性优良等特点,广泛应用于机械制造加工、腐蚀防护、表面装饰等多种领域。但随着现代制造业和新材料的不断发展,单一的CrN涂层已经不能满足现代加工及机器复杂工况的要求。为了能进一步提升CrN涂层的性能,本文采用多弧离子镀技术,分别以Cr靶、CrW靶、Mo靶等为阴极弧靶材,制备了CrN、CrWN、MoN、CrWN/MoN等多种涂层,研究了主要工艺参数对涂层性能的影响规律,并对比了W、Mo元素掺杂后的CrWN、CrWN/MoN涂层与CrN涂层的性能变化。首先,以Cr靶、CrW靶为阴极弧靶材,分别制备CrN和CrWN涂层,并研究了沉积气压和基片偏压对CrWN涂层结构和性能的影响。结果表明,随着沉积气压逐渐增大,CrWN涂层表面的大颗粒尺寸及数量均有所减少,涂层表面质量变好。涂层的厚度呈现出先增大后减小的变化趋势,涂层的显微硬度无明显变化。涂层的膜基结合强度随着沉积气压逐渐增大出现一定的增大趋势。基片偏压对CrWN涂层表面形貌和厚度也产生了一定程度的影响。随着基片偏压逐渐增大,CrWN涂层的表面质量也逐渐得到改善,涂层的厚度和膜基结合强度出现减小趋势。在沉积气压为1.0 Pa、基片偏压为120 V时,所制备CrWN涂层耐磨性能最好,平均摩擦系数达到0.49,相对CrN涂层的磨损率下降约26.9%。其次,以Mo靶为阴极弧靶材制备MoN涂层,研究了沉积气压和基片偏压对MoN涂层结构和性能的影响。结果表明,沉积气压对MoN涂层的结构影响较大,所制备MoN涂层在低气压下表现为γ-Mo₂N,随着气压增大逐渐转变为δ-MoN。随着沉积气压增大,MoN涂层表面质量有所改善,涂层的厚度也有所增大。膜基结合强度出现先增大后减小的变化趋势,在沉积气压为1.5 Pa时达到最大值为48 N。在沉积气压为1.0 Pa时所制备涂层的显微硬度达到最大值2200 HV,此时耐磨性较好。当沉积气压不变时,随着基片偏压逐渐增大,MoN涂层的表面质量同样有所改善,涂层的厚度逐渐减小,显微硬度无明显变化。膜基结合强度出现先增大后减小的趋势,在基片偏压为120 V时达到最大值。在基片偏压为70 V时所制备MoN涂层的耐磨性最差。在沉积气压为1.0 Pa,基片偏压为120 V时所制备MoN涂层的耐磨性能较好。最后,同时以CrW靶、Mo靶为阴极弧靶材,制备CrWN/MoN纳米复合涂层,研究了调制周期对复合涂层的结构和性能的影响。结果表明,不同调制周期的CrWN/MoN纳米复合涂层主要包含CrWN、δ-MoN两种晶体结构。随着调制周期逐渐减小,涂层内部晶粒逐渐细化,涂层的表面质量得到改善。涂层的脆性增大导致结合强度开始出现下降趋势,涂层的硬度和弹性模量均出现先减小后增大的变化趋势,并在调制周期为最小值8 nm时均达到最大值,分别为30.2 GPa和354.6 GPa。此时涂层的平均摩擦系数与磨损率均达到最小值,分别为0.29和3.3×10^-7 mm³/Nm,复合涂层的耐磨性能达到最优,相对于单一的CrN涂层磨损率减小多达50.7%。