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本课题将微米级Ti粉和石墨通过喷雾造粒得到Ti、C复合粉,往复合粉末中添加Cr、Mo等元素,使用反应等离子喷涂方法,通入反应气体N2,通过调控喷涂工艺参数得到微米-纳米多尺度TiCN复合涂层,降低纳米TiCN涂层的应力,解决纳米涂层硬度、韧性的倒置问题,得到具有良好强韧配合的性能优良的涂层,满足了在高载荷条件下抗磨损性能。主要研究Cr、Mo的添加对TiCN涂层组织结构及性能（硬度、韧性、结合强度、抗摩擦磨损性能）的影响。添加Cr元素后,经反应等离子喷涂所得到复合涂层的主相为TiC0.7N0.3,次相为Cr0.5Ti0.5N、Cr单质、Ti3O等,反应较充分,没有未反应的Ti。添加Mo元素后,得到TiCN-Mo复合涂层的主要物相为TiC0.7N0.3,次相为TiC0.2N0.8、单质Mo、MoC2等。另外,通过XPS分析,也证实了涂层中Ti-C、Ti-N、C-N、Cr-Ti、Cr-Cr、Mo-C、Mo-Mo等化合键的存在。Cr、Mo组织在复合涂层均与TiCN陶瓷相交互堆叠分布,两种复合涂层致密度明显高于TiCN涂层。对于TiCN-Cr复合涂层,随着Cr添加量的增加,涂层的孔隙率先减少后增加,显微硬度先增加后减少,Cr添加量为10 wt.%时,孔隙率较低（3.57%）,20 wt.%时涂层的显微硬度达到1309 HV0.2。而添加Mo元素后,与原TiCN涂层相比,致密度也有一定的提高,随着Mo含量的增加,涂层的显微硬度也是先增加后减少,Mo添加量为20 wt.%时,复合涂层的显微硬度较高,达到1460.7 HV0.2。从TiCN-Cr复合涂层和TiCN涂层的压痕形貌及裂纹扩展能计算来看,TiCN-20 wt.%Cr涂层的裂纹扩展能为13.7J/m2,比纯TiCN（3.3 J/m2）高出3倍多,添加Cr元素后涂层的韧性有所改善。添加Cr、Mo后,涂层的显微硬度仍然较高,满足一般的作业条件要求所需。经过拉伸试验测得TiCN涂层的结合强度为21.25 MPa,而添加Cr、Mo元素后,涂层的结合强度明显增加,当Cr添加量为20 wt.%时,涂层的结合强度达到最高（24.67MPa）,Mo添加量为20 wt.%时,涂层的结合强度高达29.84 MPa。从拉伸断口可以观察到,断裂均发生在涂层内部,即所测得的临界结合强度均为涂层的内聚结合强度,而涂层与基体的结合强度均高于该值。TiCN-Cr涂层的耐磨损性能比TiCN涂层要好,而TiCN-Mo复合涂层的耐磨性不及TiCN涂层。在相同试验条件下虽然TiCN涂层有更低的摩擦系数,但是TiCN-Cr复合涂层的磨损量更小。通过分析磨痕形貌图发现,复合涂层的磨损机理主要是磨粒磨损和黏着磨损,磨损过程中伴随高温氧化。