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本论文采用空心阴极与多弧离子复合镀膜设备,利用脉冲偏压多弧离子镀技术,同时在空心阴极电子束辅助沉积的条件下,在W6Mo5Cr4V2高速钢基体上制备了超硬(Ti,Al)N薄膜。对此项技术的成膜机理进行了研究,同时,探讨了脉冲偏压模式对所制备的薄膜的微观结构及力学性能的影响。通过x射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪分别对(Ti,Al)N薄膜的相结构、微观形貌及薄膜成分进行了检测与表征。采用材料表面微纳米力学测试系统对薄膜的硬度、膜／基结合力、抗摩擦磨损性能及表面三维轮廓进行了表征。研究结果表明,额外的空心阴极电子束辅助作用会提高沉积粒子的离化率,抑制表面大颗粒污染,与单独采用多弧离子镀技术相比,所制备的(Ti,Al)N薄膜更加致密、平整。空心阴极电子束会产生等离子体电子束区,高能、高密度等离子体电子束区的存在,会对大颗粒产生一定的碎化作用,致使表面大颗粒数量减少,尺寸降低。同时,高能、高密度等离子体还会加强对基体表面的活化作用,促进大量细小晶粒的形成,从而提高薄膜的致密性,降低表面粗糙度,使膜层的力学性能和抗摩擦磨损性能均有所提高。脉冲偏压幅值和占空比对(Ti,Al)N薄膜的微观结构和力学性能均有较大的影响。随着脉冲偏压幅值的增加,薄膜表面的大颗粒污染有降低的趋势,薄膜表面逐渐变得光滑、平整,表面粗糙度降低。(Ti,Al)N薄膜的纳米硬度及膜基结合力随着脉冲偏压幅值的增加而提高,当偏压为-400V时,纳米硬度达到40.6GPa,膜基结合力为65N,继续增加脉冲偏压幅值,基体的温升效应过高,使所制备的薄膜硬度和结合力有所下降。占空比对大颗粒的抑制作用并不大,但对(Ti,Al)N薄膜的致密性有较大的影响,占空比为20%情况下,膜层较为疏松,硬度值不足20GPa,当占空比增加到80%时,膜层明显变得致密,硬度值增加到38.2GPa,抗摩擦磨损性能也随之提高。