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在严苛海洋环境下，传统单一的Ti掺杂类金刚石薄膜（DLC）无法满足减摩耐磨及耐腐蚀性能的要求，仍需进一步探索。为促进DLC薄膜在严苛海洋环境下的应用，采用中频磁控溅射技术在316L不锈钢上制备了Ti/TiN/TiCN/Ti-DLC复合薄膜。通过SEM、拉曼光谱、XPS、纳米压痕测试、摩擦磨损试验及电化学测试等方法，重点研究了基体偏压对薄膜结构、力学性能、摩擦性能及耐腐蚀性能的影响规律。结果显示：随着基体偏压从-60 V到-120 V，薄膜中sp3-C/sp2-C比值逐渐增大，薄膜硬度及弹性模量逐渐增大；薄膜结合力呈现先增大后减小的趋势，在-80 V时达到最大24.5 N；在7 N的法向载荷下，薄膜磨损失效时间先增大后减小，偏压为-80 V时磨损寿命最长；316L不锈钢和所有薄膜的阳极极化曲线都表现出明显的钝化现象，在偏压为-120 V时，薄膜的维钝电流密度比316L不锈钢低两个数量级，表现出优异的耐蚀性；薄膜电阻Rf和电荷转移电阻Rct逐渐增大，薄膜的耐腐蚀性能逐渐增强。Ti/TiN/TiCN/Ti-DLC复合薄膜的多层结构和元素掺杂相结合的设计有效的提高了316L不锈钢的耐腐蚀性能和减摩耐磨性能，拓宽了类金刚石薄膜在严苛海洋服役环境下的应用范围。