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海洋经济的发展和海洋军事实力的提升都离不开相关海洋工程装备的支撑，而海洋工程装备中关键摩擦副零部件的磨损是制约其服役性能的瓶颈。本论文采用多弧离子镀技术成功制备了海水环境用CrN基耐磨耐蚀涂层;基于海水环境涂层的摩擦学行为，分析比较了几种典型氮化物涂层的性能，研究了涂层结构对海水环境摩擦学性能的影响，研究了元素掺杂对CrN基涂层的结构和性能的影响，综合考察了涂层不同界面特征对CrN基涂层海水环境摩擦学特性的影响，深入分析了CrN基海水环境中磨损失效机制，并提出了海水环境中磨损模型和提出了几种相应的控制方法，主要结果如下: 1.制备了TiN、TiCN和CrN三种典型的氮化物涂层，并比较了其在纯水和海水环境中的摩擦磨损性能，发现同一涂层在海水中的摩擦系数低于在纯水中，其中CrN涂层比另外两种涂层在海水中具有更低的摩擦系数;同时CrN涂层在海水中具有最低的磨损率;相比于未镀膜的316L基体材料，CrN涂层的摩擦系数和磨损率都显著降低。 2.涂层的结构对其海水环境摩擦学性能有较大影响。通过控制镀膜时氮气流量，获得了不同结构特征的CrN涂层。当氮气流量为125sccm时获得了以Cr2N+CrN相为主要成分的致密结构，在海水环境中具有最优的耐蚀性和耐磨性。通过控制沉积时基体负偏压获得了不同的微观结构的CrN涂层。发现随着负偏压的增加，涂层的微观结构从明显柱状晶生长转变无明显特征的结构，涂层结构也变得更加致密。当负偏压为50V时，磨损率最低。因此致密的涂层结构可以有效提高CrN涂层在海水中的耐磨性。 3.在CrN中掺入适量的Al、Si等元素可提高涂层在海水中的摩擦学性能。CrAlN中的AlN相和水发生反应，生成了有一定防护效果的Al2O3保护层，在摩擦过程中填充裂纹或针孔等微缺陷，防止海水侵入涂层内部，抑制涂层剥落，因此可提高涂层在海水中的摩擦学性能。此外，少量Si元素掺杂，可使涂层的晶粒细化、结构致密度提高，从而使硬度增加以及耐蚀性提高;另外CrSiN涂层在摩擦过程中形成了Si(OH)4，从而使摩擦系数降低，最终提升在海水中的摩擦学性能。 4.局部剥落是CrN基涂层在海水中磨损失效的主要原因，而微裂纹的扩展在涂层剥落中发挥了重要作用。提出了几种减少微裂纹、防止涂层失效的方法。通过比较发现多层结构可有效抑制海水环境中涂层的剥落。在此基础上研究了不同调制比和不同厚度对Cr/CrN多层涂层海水环境摩擦学性能的影响，发现当调制比约为0.3时，涂层具有最低的摩擦系数和磨损率;增加多层涂层的厚度，涂层的承载能力提高。在临界载荷以下，随着厚度增加涂层的磨损率显著降低。