为提高海洋机械系统关键摩擦零部件的摩擦学性能,本文分别用TiN,TiCN,CrN 涂层进行其表面防护。采用多弧离子镀在不锈钢、WC 硬质合金和硅片上进行涂层沉积,使用扫描型电子显微镜(SEM)观察到的涂层表面和截面形貌,通过能量色散谱(EDS)和X-射线衍射(XRD)分析涂层的成分和结构,并使用纳米压痕和划痕仪测试其硬度和结合力。涂层的摩擦磨损性能测试在UMT-3 往复式摩擦磨损试验机上进行,分别在空气、蒸馏水和人工海水中进行。结果表明,TiN 和TiCN 涂层具有强烈的(111)优先取向,TiN 涂层截面呈现出柱状晶结构,而CrN 涂层除了(111)晶向外还有(220)择优取向,柱状晶不明显。蒸馏水和人工海水中的涂层的摩擦系数低于在空气中的,这是由于在水溶液中涂层上形成了润滑膜而导致摩擦系数降低。同一涂层在人工海水环境中摩擦系数低于蒸馏水,这是因为海水中NaCl、CaCl2 及Mg(OH)2 等物质作为润滑介质,降低其摩擦系数。然而,在人工海水中涂层的磨损大于在蒸馏水中,这表明摩擦、腐蚀之间的协同效应增大了磨损率。腐蚀介质渗入裂纹间隙中,使涂层裂纹更易剥落；同时,摩擦使涂层上产生更多的裂纹,增加了腐蚀介质与涂层的接触面积,增加了腐蚀量。