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海洋环境是自然界中非常复杂的磨蚀系统之一。海水中存在大量的活性侵蚀性氯离子,使得在海洋工程领域服役的的大型工程装备及关键零部件,在进行机械操作和运行时,不仅会受到摩擦磨损的影响,而且会发生电化学腐蚀。这种在以海水作为流体腐蚀介质的环境下,同时发生力学、化学、电化学等交互作用的腐蚀磨损行为,往往会显著削弱海洋工程装备的运转稳定性并缩短服役寿命。物理气相沉积技术（多弧离子镀）是目前提高金属材料表面耐磨性和抗腐蚀性应用最为广泛的表面改性手段。本论文通过多弧离子镀膜系统在316不锈钢表面沉积了TiN、TiAlN和CrAlN三种典型的氮化物硬质涂层材料,并以Si3N4小球作为摩擦副,采用球-盘往复式摩擦磨损实验机,并连用三电极体系组成完整的磨蚀装置,模拟涂层在人工海水环境下的服役工况。系统地研究了TiN、TiAlN和CrAlN涂层的微观形貌、结构、硬度、结合力、开路电位、极化曲线、摩擦系数、磨损率、磨痕组分,并考察了不同加载恒电位对涂层材料磨蚀性能的影响规律;探讨了不同加载恒电位下腐蚀磨损交互作用的关系;结合扫描电子显微镜对涂层磨痕形貌进行分析,评价涂层在不同恒电位下人工海水环境中的失效机制。主要阶段性结论如下:（1）TiN涂层表面的开路电位随着滑动时间的增加逐渐下降。TiN涂层在整个摩擦过程中,处于不同恒电位-1 V,-0.5 V,-0.25 V,OCP,0 V,0.25 V,0.5 V下的平均摩擦系数分别为0.392,0.416,0.394,0.324,0.348,0.404,0.415。TiN涂层的磨损量和磨损率随着加载电位的升高而增大,0.25 V下涂层磨穿失效。在-1 V,-0.5 V,OCP,-0.25 V下,随着加载电位的升高,由腐蚀促进磨损的损失量所占TiN涂层损失总量的比例逐渐增大,分别为0%,41.78%,61.77%,63.72%,75.61%。在0 V时,TiN涂层产生由磨损促进腐蚀的损失量,所占涂层损失总量的比例为6.1%。TiN涂层在海水环境中的主要失效机制为磨粒磨损和疲劳点蚀。（2）TiAlN涂层表面的开路电位随着滑动时间的增加逐渐下降。TiAlN涂层在海水环境中出现了阳极保护作用的现象。TiAlN涂层在-1 V,-0.5 V,-0.25 V,OCP,0V,0.25 V,0.5 V下的平均摩擦系数分别为0.53,0.51,0.50,0.48,0.49,0.50,0.45。TiAlN涂层在海水环境下,摩擦的过程中TiAlN涂层表面形成成分类似TiO2基含水化合物颗粒作为润滑层,使得摩擦系数迅速降低。在阴极极化电位-0.25 V下,随着滑动摩擦时间的增加逐渐产生由磨损促进腐蚀的磨损量。随着极化电位的升高,腐蚀效应愈发明显。TiAlN涂层在海水环境中的失效机制主要为塑性变形和疲劳点蚀。（3）在10 N载荷的摩擦条件下,随着滑动时间的增加,CrAlN涂层的开路电位缓慢正移0.062 V,正移电位占起始开路电位的28%。极化曲线的阳极区域出现较为明显的钝化区。阳极电位0.5 V下的磨损量是阴极电位下-1 V下磨损量的2.99倍。加载电位的升高促进了涂层的腐蚀,磨损量进一步增大,磨损率上升。在-1 V,-0.5 V,-0.25 V,OCP下,随着阴极极化电位的上升,由腐蚀促进磨损的损失量所占整个CrAlN涂层损失总量的比例逐渐提高,分别为0%,12.36%,37.26%,60.58%。0 V时产生由磨损促进腐蚀的损失量,所占涂层损失总量的比例为13.71%,腐蚀促进磨损的损失量所占比例为47.17%。CrAlN涂层在海水环境下的主要失效机制为磨粒磨损,塑性变形和疲劳点蚀。