实验基于同一台热丝增强等离子体平衡磁控溅射镀膜机,在SKH51高速钢基体上分别实现等离子体渗氮和沉积氮化铬涂层,最后初步实现了渗氮镀膜一体化。在SKH51钢基体渗氮的实验中,主要研究渗氮时间与热丝放电电流对渗氮层的扩散速率、显微形貌、组织结构和力学性能的影响。在沉积氮化铬涂层的实验中,主要研究了靶电流、热丝放电电流、镀膜偏压这些因素对涂层的沉积速率、形貌、组织结构和力学性能的影响。在渗氮/镀膜一体化的实验中,重点探讨了过渡层对复合处理效果的影响。结果表明:对高速钢进行纯氮气氛等离子体渗氮后,提高了纳米硬度和耐磨性。随着氮化时间的增加,渗氮层厚度增加,氮化物逐渐析出并最终呈网状分布。增加热丝放电电流,渗氮层厚度大幅提高,氮化物析时间缩短。在制备氮化铬涂层实验中,随靶电流增加,涂层沉积速率增加,最大为1.10μm*h-1。但是涂层结构疏松,纳米硬度和结合强度下降;随热丝放电电流增大,对涂层沉积速率略有提高,涂层结构致密,纳米硬度达到30GPa,结合强度有增大趋势,当热丝放电电流为8A时不再增加。随着基体偏压增加,涂层沉积速率下降,涂层结构趋于致密,纳米硬度增大,结合强度先增大后减小,所以基体偏压为-75V时获得较高结合强度。实验中氮化铬涂层耐磨性相近。过渡层可以提高复合涂层的结合力,但是涂层厚度要适当。