在近几十年来,材料表面技术已成为了科学界研究的焦点。目前,薄膜技术作为材料制备新技术,已从实验室的探索性研究转向应用于大规模的工业生产,并且正在向各行业中渗透。据专家们预言,表面工程将成为21世纪工业发展的关键技术之一。渗氮作为一种表面扩散工艺开发至今已70余年,现在使用较普遍的技术是气体渗氮和离子渗氮。对于离子渗氮,其工艺简单,渗氮时间短,渗层较深,但表面显微硬度较低,而气相沉积可以把表面显微硬度提高相当高的水平,但镀层较薄,还是不能满足工业生产要求。把渗氮与气相沉积相结合的复合处理技术则是一项更新的技术,近些年引起了广泛注意。本文采用离子氮化(PN)及等离子体化学气相沉积(PCVD)复合处理方法在40Cr上制备TiCN梯度薄膜。采用正交试验分析各沉积因素如氮氢比、时间、温度及TPT分压对硬度的影响,以确定最佳制备工艺。对该工艺下制备的TiCN梯度膜,通过XRD、SEM及能谱分析等方法进行物相结构分析和组织形貌的观察。同时运用划痕试验和磨损试验来测定该TiCN梯度膜的结合力及耐磨性。研究表明,采用PN+PCVD制备TiCN梯度膜的最佳沉积工艺为:氮氢比:2/1;TPT分压:60Pa;沉积时间:1.5h;沉积温度:500℃。该工艺制备下的TiCN梯度膜表面颗粒细小均匀,膜厚约2μm,硬度达1100HV0.05左右。相对于用单一PCVD制备的TiCN膜,复合处理制备的TiCN梯度膜表现出了较为平缓的硬度梯度和较好的膜基结合力及耐磨性能。