钛合金具有高的比强度和比模量,优良的耐蚀性能等优点,广泛应用于航天航空、电子、化工等领域。但其耐磨性差、摩擦系数高、抗氧化性差,限制了其应用范围。如何进一步改善钛合金的表面性能,已成为广泛研究的热点。本文采用直流磁控溅射的方法在Ti6Al4V钛合金表面制备了不锈钢薄膜,通过正交试验研究获得制备不锈钢薄膜的最佳工艺参数,在此基础上系统研究了不同靶电流和工件偏压下制备的不锈钢薄膜的性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、球盘式摩擦试验机,显微硬度计、划痕试验机、电化学腐蚀平台对薄膜的表面形貌、相结构、摩擦学性能、硬度、结合力、耐腐蚀性能分别进行了分析。并利用30%双氧水浸泡试验,测量试件的质量损失率,对样品的抗氧化性能进行了研究。通过正交试验制备不锈钢薄膜,综合分析了样品的摩擦学性能、抗氧化、结合力、耐腐蚀等性能,结果表明靶电流与工件偏压对膜层综合性能影响较大。XRD分析结果表明薄膜主要是由α相组成。利用SEM系统研究了靶电流和基体偏压对膜层的影响,发现靶电流较小时,膜层致密,当靶电流较大时,薄膜中有很多孔隙,膜层疏松,但是膜层较厚。随着基体偏压的增加,不锈钢膜层晶粒变得细小,膜层厚度先增加后减小。钛合金材料的摩擦学性能和表面硬度通过不锈钢薄膜的沉积有效的得到了改善,并且随着靶电流或工件偏压的增加都呈现先增加后减小的变化趋势。划痕试验结果表明不锈钢薄膜同基体之间的结合力也具有类似的变化趋势。双氧水浸泡试验结果表明不锈钢薄膜的抗氧化性能要远好于钛合金。在低电流或高偏压条件下制备的薄膜晶粒细小,Cr容易扩散到表面形成致密氧化膜,薄膜抗氧化性能好。电化学腐蚀试验结果表明不锈钢的耐腐蚀性能比钛合金稍差,并且随着靶电流和偏压的增加先变优后变差。