类金刚石薄膜具备优异的摩擦学性能，但其性能同软钢基体存在巨大差异，难以直接应用于软钢基体表面。针对这一问题，本文研究了掺杂元素对类金刚石膜结构和力学性能的影响，结合成分设计与力学分析，提出了“软基体/承载层/塑性层/DLC”的复合涂层结构。采用有限元方法对复合涂层体系结构进行了优化设计，并对复合涂层进行了摩擦性能和近表面纳米压入分析，研究承载层和塑性层在复合涂层抵抗变形和抑制界面破坏方面的作用规律。本文的研究为实现在软钢材料表面应用DLC膜的优异性能提供了新的研究思路和手段。　　 利用真空阴极弧技术结合中频磁控溅射技术制备了掺铬DLC薄膜，铬元素的加入降低了薄膜中sp3键含量，使其内应力由2.3 GPa降至0.628 GPa，硬度由29 GPa降至15 GPa。　　 建立了软钢基体表面DLC复合涂层的有限元模型，分析了法向均布接触载荷下系统的应力场分布状态。结果表明，愈厚的CrN承载层对降低DLC表层拉应力效果愈显著，降幅达24.3％，能够提高系统抵抗外载荷的能力;厚度100 nm以下的Cr塑性层可以降低DLC/Cr界面切应力，抑制DLC层发生剥落失效。在理论上证实了“承载层/塑性层”结构设计能够提高涂层整体抗外界载荷的能力。　　 采用纳米压入部分卸载实验研究了涂层体系在100纳米压深内的变形响应，以发生不可恢复变形的临界载荷为指标。结果表明，加入25 nm厚的塑性层可显著提高“DLC/Cr”结构发生不可恢复变形的临界载荷值，提高程度达161％，证实Cr层增强了体系的弹性变形能力，抑制DLC层发生界面破坏;而过厚的塑性层不利于提高临界载荷值。摩擦性能研究表明:塑性层可显著提高复合涂层的摩擦性能，与无塑性层相比，25 nm厚塑性层加入将系统摩擦寿命由213转提高至43093转。塑性层对摩擦性能的影响趋势与纳米压入、有限元计算结果相吻合。　　 厚度2.0μm以下的CrN承载层能够提高复合涂层抵抗外界载荷的能力，与无承载层相比，系统的摩擦寿命由130转提高至125568转。与有限元计算结果不同的是，CrN层厚度继续增加时复合涂层的摩擦寿命反而显著下降，进一步分析发现，厚度的增加会改变CrN层结构的择优取向，但并未引起CrN层本身摩擦性能的下降，其微观结构、力学等特性与DLC膜匹配的问题，还有待开展更深入研究。