TiAlN涂层强流脉冲电子束（High Current Pulsed electron Beam,HCPEB）表面处理技术的应用引起人们的重视,但对轰击处理后涂层的成分、晶体结构和应力状态的研究较少。本课题通过实验分析TiAlN涂层HCPEB前后的组织结构和力学性能的变化,并结合基于密度泛函理论的第一性原理计算研究涂层成分、晶体结构和应力状态对材料力学性能的影响。对TiAlN涂层进行不同工艺参数的HCPEB处理,采用SEM对处理前后涂层的表面和断面形貌进行观察,并利用EDS对其进行成分分析。采用XRD对轰击前后TiAlN涂层进行物相检测,通过X射线外标法测量轰击前后TiAlN的晶格常数,采用2θ—sin2ψ法对HCPEB轰击前后的TiAlN涂层残余应力测量,运用纳米压痕技术,对HCPEB轰击前后的TiAlN涂层进行力学性能测量。结果发现经HCPEB处理后涂层中的柱状晶晶界变得模糊甚至消失,轰击前后涂层中Ti、Al原子比基本不变;经HCPEB处理后没有新物相产生,对比未处理TiAlN涂层的晶格常数（4.1780?）经HCPEB轰击后晶格常数都不同程度的减小,处理后晶格常数变化从4.1627⁴.1749?不等;未处理涂层的残余压应力为243.77 MPa,经HCPEB轰击后TiAlN涂层的压应力在90.98⁵32.65 MPa之间变化,而且随着HCPEB沉积总能量的增加呈现升高-降低-升高-降低-再升高的趋势;未处理TiAlN涂层的纳米硬度为28.174 GPa,经HCPEB轰击后,随着电子束沉积能量的增加呈增加趋势,工艺参数为11.6KV-80A-20 times时涂层的力学性能最好。第一性原理计算结果表明当晶格常数在4.1627⁴.1749?变化时时,NaCl型的Ti₄Al₄N₈可以稳定存在。力学性能的计算结果表明,不同晶格常数下Ti₄Al₄N₈的杨氏模量变化规律与实验结果一致,HCPEB轰击导致TiAlN涂层晶格常数改变是材料的力学性能发生变化的主要原因。对Ti₃AlN₄模型的计算结果可知,稳定态Ti₃AlN₄的弹性模量为421.77 GPa,当Ti、Al原子出现空位时,弹性模量变化非常小,但N原子位置空位的出现使Ti₃AlN₄的弹性模量下降到82.92 GPa。