本文作者通过优化工艺参数，考察了制备工艺对薄膜结构与性能的影响，并进一步在橡胶轮磨料磨损实验机上考察了40Cr钢基体上离子氮化与离子镀TiN复合涂层在苜蓿草粉软磨料下的摩擦学特性。采用划痕法测定了涂层的结合力，利用XRD分析了涂层的相结构，应用扫描电子显微镜观察分析了涂层磨损表面形貌和磨损机理，并与单一TiN涂层、单一离子氮化层的在植物软磨料磨损环境下的摩擦学性能进行了比较。（1）综合分析各项性能指标，结果表明40Cr钢基体离子氮化和多弧离子镀TiN复合涂层的最佳工艺参数为如下，氮化工艺为：渗氮温度570℃；渗氮时间2h；渗氮电压700V；氮气和氢气体积流量比为1:1。TiN薄膜的沉积条件：（1）柱弧电流：110A；（2）脉冲偏压：-500V；（3）占空比：40%；（4）沉积温度：160℃；（5）N2与Ar流量：Ar为20，N2为160（ml·min-1）。（2）离子氮化过渡层能显著提高TiN涂层的硬度和膜基结合力并且能改善薄膜的韧性。（3）苜蓿草粉磨料在受到强制压缩时，局部会形成一种硬质“不可压缩团”，这种硬质颗粒对于样品表面的嵌入能力会随着样品表面硬度的增加而降低，硬质薄膜能有效地限制硬质颗粒对于基体的嵌入和切削，从而提高耐磨性。（4）离子氮化与离子镀TiN复合涂层在植物软磨料下的磨损机制，既包括硬质颗粒磨料条件下的显微切削磨损，也包括软磨料条件下的多次塑性变形和低周期疲劳磨损。（5）单一TiN涂层和单一渗氮涂层在植物软磨料下的耐磨性相对于复合涂层比较差，其磨损机制主要表现为硬质颗粒磨料条件下的犁削磨损和脆性剥落，以及软磨料条件下的塑性变形。