科技的进步和发展使各领域的作业环境趋向于严峻、复杂化,不仅要应对高温、高压、高速及其它苛刻多变的环境因素,还要保证服役寿命和工作效率,这使得表面防护涂层从单一优异性能的传统二、三元化合物转向具有综合性能优良的多元涂层。TiAlCrN多元涂层是根据常见三元氮化物涂层改良研究的,具有优良的硬度、耐腐蚀和耐磨损等性能,但国内外对多元涂层的掺杂研究较少,不能完全满足应用于各领域所面临的极端环境,因此TiAlCr基多元涂层的研究对表面防护技术在各领域的发展具有重要的意义。本文采用磁过滤阴极真空弧（Filtered cathodic vacuum arc,FCVA）沉积技术,通过调控C2H2或N2流量制备了（TiAlCrN）C、（TiAlCrSi）N和（TiAlCrSi）C三个TiAlCr基多元涂层体系,利用场发射电子显微镜（FESEM）、能谱仪（EDS）、原子力显微镜（AFM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、透射电子显微镜（TEM）和拉曼光谱仪（Raman）对涂层的组成成分和相结构进行分析,利用纳米压痕仪、往复式滑动摩擦试验机和电化学测试仪对涂层的力学性能、摩擦磨损、腐蚀和摩擦腐蚀性能进行分析,系统性的研究了掺杂元素（C或N）对涂层的结构和性能影响,具体研究内容如下:（1）通过调控C2H2气体流量制备了不同C含量的（TiAlCrN）C多元涂层。随着C2H2气流量增加,C原子取代TiAlCrN涂层中的N原子,形成的碳氮化物及无定形碳阻碍涂层结晶,导致涂层结构从单一fcc相转变为无定形态。掺入适量的碳能增强涂层的晶格畸变程度产生固溶硬化效应,显著提高涂层的力学性能。（TiAlCrN）C涂层中的碳含量过多时（Fc≥10 sccm）,会形成并增加软质相非晶态碳,降低涂层的H和H/E,增加磨损率。Fc=10 sccm时,涂层的H最高,为45.95GPa,达到超硬水平（≥40 GPa）,还具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,其H/E、磨损率和腐蚀电流密度分别为0.114、1.1×10-15 m~3·N-1·m-1和2.488×10-7 A·cm-2。（2）通过调控N2气体流量制备了不同N含量的（TiAlCrSi）N多元涂层。气体流量对（TiAlCrSi）N涂层结构具有显著的影响。FN≤20 sccm时,涂层为无序致密的非晶相结构,这是Ti、Al、Cr、Si原子的半径不同产生的晶格畸变效应以及Si抑制晶粒生长导致的;FN≥30 sccm时,涂层为具有柱状晶的（TiAlCr）N纳米晶相/Si3N4非晶相的复合相结构,是由于形成大量的Ti N、Al N、CrN和Si3N4等氮化物产生固溶硬化效应导致的。涂层结构的转变对涂层的耐腐蚀性能和力学性能产生了差别性影响。FN=20 sccm时,（TiAlCrSi）N涂层的耐腐蚀性能最好(Icorr=2.9038×10-8 A·cm-2);FN≥30 sccm时,涂层硬度达到超硬级别（≥40 GPa）,FN=40 sccm时涂层的H、E、H/E和H~3/E~2达到最大,分别为45.11 GPa、460.4 GPa、0.098和0.433GPa。（3）通过调控C2H2气体流量制备了不同C含量的（TiAlCrSi）C多元涂层。增加C2H2气体流量,涂层的非晶化程度加剧,粗糙度降低,改善涂层的耐腐蚀和摩擦学性能,这是由于掺入的碳会形成Ti C、Cr C和Si C等碳化物及无定形碳导致的。Fc=40 sccm时涂层具有良好的耐腐蚀和摩擦学性能,腐蚀电流密度、H/E、摩擦系数和磨损率分别为1.179×10-6 A·cm-2、0.0973、0.068和1.698×10-15 m~3·N-1·m-1。与未掺碳涂层相比,该（TiAlCrSi）C涂层的抗塑性变形能力显著提高,其H~3/E~2比值提高了107.31%。在5.0 wt.%H2SO4酸溶液环境中,（TiAlCrSi）C涂层具有良好的耐磨蚀性能,Fc=30 sccm时涂层的OCP、摩擦系数和磨损率分别为-0.1875 V、0.062和7.131×10-13 m~3·N-1·m-1。