钛合金是优质的结构材料、新型的功能材料。在航空航天领域中,TA15钛合金是一种高铝当量损伤容限型钛合金,具有优异的力学性能,使其成为具有广阔前景的新型结构合金。但TA15钛合金耐磨性能较差,影响了其应用发展。因此通过表面改性技术来改善TA15合金表面的耐磨性。本课题采用反应磁控溅射技术,在TA15合金表面制备AlN/AlCrN硬质薄膜,寻求改善TA15合金耐磨性差的问题。采用扫描电镜（SEM）观察薄膜表面形貌和磨痕形貌,X射线衍射（XRD）检测薄膜结构,能谱仪（EDS）分析薄膜的元素的种类与含量,纳米压痕仪和拉伸机研究薄膜的纳米硬度和膜基结合强度,摩擦磨损试验来评价薄膜的耐磨性能。结果表明:（1）研究溅射气压、溅射功率、Ar/N₂流量比、沉积时间、靶基距参数对AlN/AlCrN薄膜的影响,最佳的工艺参数如下:优化溅射气压参数为0.5Pa;溅射功率是230W;Ar/N₂流量比是9;沉积时间是4h;靶基距是20mm。（2）在最佳工艺参数下制备的AlN/AlCrN薄膜厚度为6μm;XRD衍射结果表明薄膜的物相以AlN和CrN相为主;薄膜的纳米硬度和平均弹性模量分别为27.85GPa和274.20GPa,分别是基体的4倍和2倍;AlN/AlCrN薄膜平均粗糙度为79nm;AlN/AlCrN薄膜和基体之间的结合强度大小在37.88MPa左右。（3）着重研究在不同的载荷、速度、温度下AlN/AlCrN薄膜的摩擦行为,并分析磨损机理。研究发现:采用AlN过渡层,可有效提高薄膜与基体的结合性能;采用AlCrN薄膜表面较光滑、粗糙度小,与基体的结合强度较高。在基体TA15合金表面制备AlN/AlCrN薄膜后,其耐磨性能得到了有效的提高,摩擦系数和磨损率较基体更低,其主要的磨损机理有磨粒磨损、氧化磨损。