闭合场非平衡磁控溅射镀膜设备真空腔尺寸较大,工位很有可能显著影响镀层的质量。目前,有关这方面的研究主要集中在工位对镀层厚度影响的分析,还有待于对其进行全面和深入的研究。本文在保证其它工艺参数相同的条件下,采用英国Teer的UDP450设备制备了不同工位处M2高速钢基体上的C/Cr复合镀层。使用球痕仪、显微维氏硬度仪、划痕仪、摩擦磨损试验机分别测量了镀层的厚度、硬度、结合力和耐磨减摩性能,并用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪、激光拉曼分析仪对镀层组织结构进行了观察和分析,还用高斯仪测量了设备真空腔内的磁场分布。分析了靶基相对位置对镀层性能和组织结构影响的规律,并讨论了靶基相对位置影响镀层性能及组织结构的机理。研究结果表明:制备的C/Cr复合镀层主要为非晶态,靶基相对位置对镀层性能和组织结构有显著影响,且靶基径向距的影响明显强于靶基轴向距。随着靶基径向距增大,镀层的厚度减小,镀层的硬度、结合力、摩擦系数、比磨损率都先增大后减小,镀层表面组织先变粗糙后变平滑,镀层中的sp2键含量先降低后升高;随着靶基轴向距的远离中心,镀层的厚度和sp2键含量减小,镀层硬度和摩擦系数增大,镀层结合力和比磨损率变化不大,镀层表面组织略变平滑。靶基径向距70mm～140mm区域和靶基轴向距-50mm～50mm区域为UDP450设备制备优质C/Cr复合镀层均匀区。靶基相对位置对镀层性能和组织结构影响的实质原因是真空腔内的磁场分布不均匀、各处粒子在沉积过程中的散射碰撞程度差异和基体负偏压对各处沉积离子加速作用不同导致了不同靶基相对位置处的沉积粒子流密度和能量不同。