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本论文以研究非铁基材料的润滑特性为出发点，采用离子束辅助沉积技术（IBAD）在316L不锈钢表面制备了钨膜、钼膜和钨-钼混合膜，然后使用低温等离子体渗硫技术对单质钨膜和单质钼膜进行了渗硫处理。利用MS-T3000型球盘摩擦磨损试验机对比研究了离子渗硫前后钨膜和钼膜的摩擦学性能，利用Optimal SRV-2型高温磨损试验机研究了金属钨膜、钼膜以及钨-钼膜在两种传统润滑油添加剂（ZDDP和MoDTC）作用下的摩擦学性能。并使用扫描电子显微镜+能谱分析、三维白光表面干涉、X射线衍射、纳米硬度、X射线光电子能谱等表面微观分析技术地分析薄膜的形貌、组织与结构、力学性能、元素原子价态及元素的分布情况等。探讨硫化后的钨膜和钼膜的摩擦学性能以及钨、钼等金属膜与ZDDP、MoDTC在边界润滑作用下的摩擦学性能及机理。结果表明：（1）利用IBAD技术在316L不锈钢表面制备出了厚度分别为1μm、2μm和1μm，纳米硬度分别为19.0GPa、11.0GPa和14.0GPa，以及弹性模量分别为390GPa、270GPa和270GPa的钨膜、钼膜和钨-钼膜。（2）钼膜在230℃渗硫能生成MoS2固体润滑膜，它的生成使薄膜表面的摩擦系数从渗硫前的0.6降到0.4，此外，在PAO润滑条件下，其摩擦系数从渗硫前的0.1降到0.06左右。而钨膜在230℃不能生成WS2固体润滑膜。（3）在边界润滑条件下，三种镀膜材料的减摩抗磨性能明显优于316L铁基材料。三种膜表面的平均摩擦系数在PAO润滑作用下大概为0.11，加入ZDDP摩擦系数降为0.08，而加入MoDTC摩擦系数将为0.06左右。薄膜的平均摩擦系数相互之间没有太大区别，但磨损量各不相同。钨膜表面的磨损量在三种润滑条件下相差不大，都保持在3.7×10-13m3。钨膜表面能生成化学性能稳定的WO3膜，它会阻止金属钨与添加剂发生化学反应。钼膜表面的磨损量在加入添加剂后有所降低，最低可以达到2.4×10-13m3。这是由于钼膜能有效地参与到摩擦化学反应过程中，形成更多的抗磨性很好的MoO3化学反应膜。钨-钼膜中，钼会促使钨元素参与到摩擦化学反应中，而钨又会抑制薄膜材料与添加剂发生反应，所以其抗磨损性能由表面生成的多种物质决定，其磨损量最低可以达到2.1×10-13m3。