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紧固件是一种大量应用的基础金属用件,被广泛的用于机械、车辆、电力、通讯、石油化工、桥梁等众多领域。紧固件的高质量性、耐久性、耐腐蚀性对其的使用寿命起决定性影响。目前紧固件防腐蚀的处理方法主要是电镀,其中包括镀锌、镀锌镍合金、镀铬等,但电镀溶液中含有大量的重金属和氰化物等有毒物质,污染严重。在越来越重视环保的意识下,电镀废水的处理一直是无法解决的难题。本文采用绿色环保真空镀膜技术在紧固件表面上镀制高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀性的TiN薄膜材料来提高其耐磨性和耐腐蚀性。在保证减少污染环境的前提下,通过镀制TiN薄膜来提高紧固件的使用寿命。论文中对单独磁控溅射、多弧离子镀和磁控多弧共溅射三种溅射方式制备的薄膜进行了比较。结果表明磁控多弧共溅射在金属基体上来制备TiN薄膜较前两种有一定优势。本文通过对实验设备的改进,采用单因素实验法来研究共溅射工艺参数对TiN薄膜的结构和性能的影响。主要研究了负偏压、工作气压和氩气与氮气流量之比三个工艺参数对TiN薄膜的显微硬度、膜层厚度、表面形貌、物质成分和耐腐蚀性的影响,分析并总结了各个工艺参数对制备TiN薄膜的影响规律。实验表明,采用共溅射镀膜方式制备的TiN薄膜的表面形貌的粗糙度和膜层致密性较单独多弧离子镀有所改善,在相同的溅射条件下,共溅射方式较单独磁控溅射的沉积速率更高,得到膜层厚度是其2倍。在综合考虑膜层致密性和膜层厚度的因素下,紧固件表面采用共溅射方式制备的薄膜后耐腐蚀性能最好。在工艺参数中,改变偏压值大小,薄膜颜色逐渐转变金黄色,当偏压值为75V时,薄膜的显微硬度和膜层厚度达到极大值。氩气与氮气流量之比改变影响着薄膜的物质成分变化,当氩气与氮气流量之比为3：1时,薄膜中含有的TiN百分比最大为50.59%,薄膜的显微硬度也达到最大值为1449HV。随着工作气压的升高,薄膜的粗糙度先变小后增大,薄膜的显微硬度先升高,然后降低,当工作气压为0.5Pa时,膜层粗糙度最小,膜层致密性最好,显微硬度最大,薄膜的腐蚀电流密度最小,为原来基体的1/8,薄膜耐腐蚀性最好。