为提高TC4 (Ti-6Al-4V)钛合金的表面硬度和耐磨性能,利用等离子氮化技术将TC4钛合金进行氮化处理,然后利用多弧离子镀技术在氮化层上制备了CrAlN涂层.分析了所制备涂层的表面相结构、显微形貌、显微硬度和摩擦磨损性能.结果 表明:TC4钛合金表面经氮化处理后表面硬度明显提高,耐磨性也得到明显改善;在氮化层上制备的CrAlN涂层,其相结构主要是面心立方结构的CrN相,表面硬度达到了2145HV;TC4钛合金基体其磨损机制主要是磨粒磨损和粘着磨损,氮化层的磨损机制主要是磨粒磨损和轻微的粘着磨损,而CrAlN涂层的磨损机制以粘着磨损为主,磨损程度依次为:TC4钛合金基体＞氮化层＞CrAlN涂层.使用高温乙炔枪灼烧之后,发现在氮化层上制备的CrAlN涂层无脱落现象,且表面显微硬度达2494 HV.