TiN、DLC等硬质薄膜因具有高硬度、低摩擦系数、化学稳定性好等优点而被广泛应用于各个领域。虽然超硬薄膜的研究已经趋于成熟,许多产品也已经实现商业化。但是各类薄膜制备及改性的工艺都存在其不足,难以获得具有高硬度、强韧性和良好附着力等较好综合性能的硬质薄膜材料。深冷处理技术是一种超低温处理技术,其在钢材、硬质合金、有色金属等金属材料及陶瓷、尼龙、塑料等非金属材料都有研究。研究表明深冷通过改变材料的微观组织及应力状态使得材料的耐磨性或强度都得到了不同程度的提高。然而,尽管深冷处理技术已是一门渐趋成熟而且应用领域又十分广泛的技术,但至今为止国内还鲜见有人将其应用于薄膜材料上。深冷处理对薄膜或薄膜／基体复合体系特别是其界面应力状态等将会产生怎样的影响,或者说对体材料的那些些影响机制是否同样适用?是一个值得探讨的问题。本文采用直流叠加脉冲偏压电弧离子镀技术在YW2硬质合金、304不锈钢以及W9高速钢不同基体上镀TiN薄膜后进行简单工艺的深冷处理,初步发现深冷处理对TiN在YW2硬质合金、304不锈钢、w9高速钢三种金属基体上硬度、断裂韧性、膜基结合力以及摩擦系数有不同程度的影响。并对深冷处理改善TiN/基体复合体系机械性能的影响机理进行了探讨。研究表明：(1)深冷处理后YW2基体和TiN/YW2体系的断裂韧性和界面结合强度得到改善。通过对微观组织的观察分析,发现深冷处理后弥散分布的颗粒状Y相显著减少或消失、孔隙率降低,组织变得更加致密(2)深冷处理后,TiN薄膜在不锈钢基体上的结合强度得到显著提高,同时硬度增加。这是由于深冷处理后,TiN薄膜结构趋于致密,薄膜压应力增大。另外,深冷处理后薄膜(111)面的取向明显增强(3)高速钢深冷处理后硬度及耐磨性明显增加。这是由于残余奥氏体进一步转化为马氏体,并且在高速钢组织中会析出微粒状碳化物,使高速钢基体中产生细晶强化,同时表面应力改变使得摩擦性能提高。TiN薄膜在高速钢上的膜基结合力进一步得到提高,这是由于深冷处理后薄膜与基体的塑性变形协调能力进一步提高,碳化物的钉扎作用所导致的。(4)TiN/YW2硬质合金复合体系经-196℃下30h的液氮深冷处理后薄膜与基体摩擦系数升高,薄膜深冷前后的摩擦系数比较稳定。基体的耐磨性得到提高。TiN/304不锈钢的薄膜摩擦系数降低,但不稳定。基体摩擦系数升高。TiN/W9高速钢的薄膜与基体摩擦系数升高,且薄膜摩擦曲线较深冷前明显稳定。