在过去的二十几年里,物理气相沉积(PVD)过渡族金属氮化物涂层的研究得到了迅速的发展,其中最早应用于金属表面的涂层是TiN,其次是CrN_x薄膜。由于它们具有高硬度,高耐磨,良好的抗腐蚀性能,较高的高温稳定性等优点,而被广泛用作工模具的保护涂层,材料的装饰涂层,微电子领域的扩散阻挡层以及生物领域等。本文采用直流叠加脉冲偏压电弧离子镀技术在不锈钢和45钢基体上制备了TiN和CrN_x薄膜。对比分析了两种薄膜的基本特性,比如:显微硬度,表面粗糙度和膜基结合强度。对比研究了摩擦过程中摩擦参数(速度,载荷,摩擦副)对两种薄膜耐磨性等的影响,并对薄膜的摩擦磨损机理进行了分析。探讨了三种不同环境介质(干摩擦,水润滑,油润滑)条件下,两种薄膜的摩擦学特性及磨损机理。研究结果表明:TiN薄膜的摩擦学特性受摩擦速度,载荷和摩擦副的影响均较大,而CrNx薄膜的摩擦学特性受速度和载荷的影响较大,受摩擦副的影响不明显。干摩擦条件下,TiN薄膜主要表现为磨粒磨损和氧化磨损;水润滑条件下,薄膜主要表现为疲劳磨损;油润滑条件下,薄膜几乎无磨损。水和油分别起到边界润滑和流体润滑作用,与薄膜无化学反应,仅物理吸附在薄膜表面。CrN_x薄膜在干摩擦条件下,主要表现为磨粒磨损;水润滑条件下,主要表现为腐蚀磨损;而油润滑条件下,油分子与摩擦表面相互作用,在表面形成保护膜或改性层,使薄膜表面几乎无磨损。相对于千摩擦条件下,水润滑和油润滑条件下TiN和CrN_x薄膜的摩擦系数和磨痕深度都降低。在相同的介质条件下,CrN_x薄膜的摩擦系数和磨痕深度始终小于TiN薄膜。因此,在一定的应用领域CrN_x薄膜很有潜力替代TiN薄膜。