超音速火焰（HVOF）喷涂技术制备的Cr₃C₂-NiCr涂层具有良好的耐磨损和耐腐蚀性能,但在高温及盐类腐蚀介质环境下,硬度低、孔隙率高等问题导致其耐磨损和耐热腐蚀性能退化。近年来,物理气相沉积（PVD）技术制备的CrN薄膜也同样用于磨蚀件表面改性,相比Cr₃C₂-NiCr涂层其硬度更高、结构更加致密,具有优异的耐磨损、耐腐蚀性能。然而,在高温、高载、磨蚀等极端工况下,基体软化、薄膜承载不足、薄膜与基体硬度、模量差异及热膨胀系数不匹配等问题导致薄膜开裂甚至分层剥离,这很大程度上限制了CrN薄膜在高温高载等苛刻工况下的实际应用。为了获得更加优异的高温摩擦学性能和耐热腐蚀性能,本文基于Cr₃C₂-NiCr涂层和CrN薄膜性能优势协同的思想,设计制备了以HVOF喷涂技术制备的Cr₃C₂-NiCr涂层作为硬质支撑层和过渡层、以PVD技术制备的CrN薄膜为表面功能层的PVD/HVOF复合涂层,在此基础上考察分析了单层CrN薄膜、Cr₃C₂-NiCr涂层和CrN/Cr₃C₂-N iCr复合涂层的组织结构、力学性能及热稳定性,对比分析了复合涂层的高温摩擦学行为和热腐蚀行为,揭示了复合涂层在高温磨损及高温热腐蚀环境下的损伤机理与薄膜/涂层协同机制。主要研究结果和结论如下:采用扫描电子显微镜（SEM）及能谱仪（EDS）、原子力显微镜（AFM）、X射线衍射仪（XRD）,纳米压痕仪、划痕仪、高温维氏显微硬度仪等手段研究分析了三种薄膜/涂层的微观组织结构、力学性能及热稳定性。结果表明:CrN薄膜结构致密,硬度较高（24.5±3.8 GPa）,但结合力较低,承载力、断裂韧性和热稳定性相对较差。Cr₃C₂-NiCr涂层的孔隙率较高,硬度较低(826±6 HV_0.3),但结合强度较高（73.9 MPa）。同时,由于涂层较厚,导致残余应力较高,涂层热稳定性差。CrN/Cr₃C₂-NiCr复合涂层表面粗糙度高,顶层CrN薄膜在一定程度上对Cr₃C₂-NiCr中间层起到了封孔作用。Cr₃C₂-NiCr中间层为顶层CrN薄膜提供了良好的支撑作用,硬度和结合力分别达到了33.3±6.4 GPa和37 N,承载力和断裂韧性均较单层CrN薄膜显著改善。采用往复摩擦试验机、SEM、EDS、AFM等研究了三种薄膜/涂层的摩擦学行为,并采用三维轮廓仪、拉曼光谱仪（Raman）探究了复合涂层的摩擦磨损机理。研究结果表明:室温下,CrN薄膜磨痕截面磨损面积仅为12.64μm²,耐磨损性能较好;Cr₃C₂-NiCr涂层摩擦系数波动较大,由于硬度较低,导致磨损严重,磨痕截面磨损面积高达467.83μm²;CrN/Cr₃C₂-NiCr复合涂层由于硬度高,表现出优异的耐磨损性能,磨痕截面磨损面积仅为1.27μm²,磨损机理均以磨粒磨损为主。随着温度的升高,CrN薄膜摩擦系数呈下降趋势,但耐磨损性能也随之降低,在350?C时磨损最为严重,薄膜发生了严重的粘着磨损,伴随有磨粒磨损和氧化磨损;Cr₃C₂-NiCr涂层在350?C时磨损严重,磨痕截面磨损面积达到580.20μm²。在550?C时耐磨损性能较好,磨损机理主要表现为氧化磨损、剥层磨损并伴随着轻微的磨粒磨损;CrN/Cr₃C₂-NiCr复合涂层高温耐磨损性能较差,顶层CrN薄膜被磨穿,磨损机理主要表现为粘着磨损、氧化磨损和磨粒磨损。采用SEM、EDS、XRD、X射线光电子能谱仪（XPS）等研究了三种薄膜/涂层在550?C、混合盐（NaCl+KCl+Na₂SO₄）中的热腐蚀行为,并探究了相关的热腐蚀机理。结果表明:CrN薄膜在热腐蚀过程中被完全腐蚀并剥落,耐热腐蚀性能差;Cr₃C₂-NiCr涂层在热腐蚀过程中重量增加严重,较高的孔隙率不利于涂层的耐腐蚀性能,在涂层表面的孔隙处产生了较大腐蚀坑。涂层表面腐蚀氧化膜较厚（13μm）,腐蚀性介质通过带有空隙和裂纹的氧化膜渗透到涂层中,并与氧化物反应形成挥发性氯化物,从而形成更多的空隙和裂纹,造成局部应力集中进而导致涂层剥落,表现出较差的耐热腐蚀性能;CrN/Cr₃C₂-NiCr复合涂层表面形成致密且均匀的Cr₂O₃氧化物保护膜,氧化膜的厚度约为Cr₃C₂-NiCr涂层腐蚀氧化膜厚度的1/10,复合涂层表现出优异的耐热腐蚀性能。然而复合涂层表面未完全被CrN薄膜覆盖孔隙处发生的Cr₃C₂-NiCr中间层腐蚀是导致复合涂层破裂失效的主要原因。