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高速干式切削加工的发展,对涂层刀具提出了更高的要求。二硼化钛（Ti B2）因具有良好的导电性、高硬度和高耐磨性等优异性能,近年来引起大量的关注并被广泛应用于各个工业领域。然而,Ti B2涂层具有高残余应力、低抗氧化性和低断裂韧性等缺点,限制了它的应用。针对Ti B2涂层在韧性、抗氧化性和高温耐磨性等方面存在不足,以及Ti B2涂层化学计量比和金属Hf涂层对镁合金防腐蚀性研究不足的问题,本文拟开展磁控溅射Ti B2基涂层的制备及其性能研究,利用纳米复合及多层涂层结构设计,对Ti B2涂层的力学性能、高温耐磨性及防腐蚀性能等进行优化增强。主要研究成果如下:（1）、通过使用不同脉冲宽度Hi PIMS制备Ti Bx涂层,发现降低脉冲宽度可降低Ti Bx涂层的B/Ti原子比。在此基础上使用短脉冲宽度Hi PIMS技术精确控制涂层中B/Ti原子比,在欠化学计量比（B/Ti<2）条件下,制备出具有nc-Ti N、nc-Ti B2纳米复合结构的Ti-B-N涂层,提高涂层中硬质相Ti B2的含量,抑制软质、脆性相a-BN的生长,使涂层获得优异的力学性能,最高硬度可达37.5 GPa。使用等离子体分析技术对Ti-B-N涂层沉积等离子体进行探测分析,阐明该纳米复合机结构生成的机制。（2）、本文采用DCMS-Ti B2/Hi PIMS-Cr复合沉积技术在不同Cr沉积偏压下制备出具有不同Cr插入层厚度的Ti B2/Cr纳米多层涂层,研究多层结构以及界面混合效应对Ti B2力学、高温氧化及摩擦学性能的影响作用及机制。研究发现在纯Ar环境下,引入厚度为2～5 nm的金属Cr插入层后,可使Ti B2涂层的韧性、膜基结合强度、抗氧化性和高温耐磨性得到提升。于-200 V制备的Ti B2/Cr纳米多层涂层出现界面混合现象。通过RT～500℃摩擦实验可以发现,Ti B2/Cr涂层摩擦系数与Cr插入层厚度、沉积偏压没有明显关联;与RT下的摩擦系数相比,因表面液体润滑作用,500℃下的涂层摩擦系数更低;Ti B2/Cr涂层表现出比纯Ti B2涂层更低的磨损率,其中具有2 nm Cr插入层的Ti B2/Cr涂层表现最优异,在RT和500℃下磨损率分别为9.8×10-8和2.6×10-7 mm3/（N?m）。与悬浮电位（Cr插入层较为疏松）和-200 V（高偏压导致Cr与Ti B2发生界面原子混合,出现少量B-B键）相比,于-60 V偏压制备的Ti B2/Cr涂层在RT～500℃的磨损率更低。（3）、基于PVD-Ti B2具有细密柱状晶结构且导电性能优异的特性,采用Hi PIMS-Hf/DCMS-Ti B2技术于AZ91D镁合金表面沉积总厚度为～3μm的Hf/Ti B2导电、耐蚀多层涂层（Ti B2单层厚度控制为20 nm）。引入具有细晶、致密结构的Ti B2插入层可阻断PVD金属Hf涂层柱状晶晶界的连续贯穿生长,可以有效阻止腐蚀介质的扩散。Hf/Ti B2多层涂层的腐蚀电位与AZ91D镁合金基体相近,电偶腐蚀动力较小。Hf/Ti B2多层涂层的腐蚀电流密度较AZ91D裸基体降低一个数量级,显示出优异防腐蚀特性。48 h中性盐雾试验结果表明Hf层层数的增加有助于提升涂层的防腐蚀能力。当Hf层层数n=5的时候,Hf/Ti B2多层涂层为AZ91D镁合金基体提供了最优异的防腐蚀性能,其腐蚀电流密度(～8×10-8 A/cm2)最小且盐雾腐蚀面积比（0.2%）最小,显示出该多层涂层对镁合金基体具有优异的导电、防腐蚀特性。上述结果为镁合金的广泛应用具有积极推动意义。