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采用多弧离子镀膜技术，分别使用Ti-25Nb（at﹪）合金靶及Zr单质靶组合和Ti-25Nb（at﹪）合金靶及Cr单质靶组合，在高速钢基体上通过控制N2和Ar两种气体分压制备了(Ti,Zr,Nb)N与(Cr,Ti,Nb)N复合膜，以确定其它元素作为合金基元素所获得的多组元氮化物硬质反应膜是否能达到甚至超过以TiN为基的多组元氮化物硬质反应膜的硬度；通过分阶段增加N2气分压从0Pa到3.010-1Pa，实现N含量在膜层生长方向的梯度分布，从而获得(Ti,Zr,Nb)N与(Cr,Ti,Nb)N梯度硬质膜。对所获得的(Ti,Zr,Nb)N与(Cr,Ti,Nb)N两个系列硬质膜的组织、成分、相结构、硬度、附着力、耐磨性、抗热震性等进行了系统考察。两个系列的膜层表面形貌几乎一致，均有明显的液滴存在，但液滴数量很少，尺寸小于5μm。膜层厚度均在0.7μm～1.1μm之间，膜层断口组织为致密的柱状晶，偏压的增大导致沉积速率略有下降。XRD分析表明，(Cr,Ti,Nb)N与(Ti,Zr,Nb)N复合膜，均具有B1-NaCl型的TiN面心立方结构，而择优生长取向除(Ti,Zr,Nb)N外均为（111）面，(Ti,Zr,Nb)N单层膜的择优取向为（220）面，此外，(Ti,Zr,Nb)N与(Cr,Ti,Nb)N两个系列复合膜的N含量均大于50%，N含量对膜层的择优生长有一定的影响，而偏压对衍射峰的峰值有一定的影响。两个系列复合膜显微硬度和膜/基附着力测试结果表明，(Cr,Ti,Nb)N与(Ti,Zr,Nb,)N两个系列的梯度膜综合性能均高于(Cr,Ti,Nb)N与(Ti,Zr,Nb)N两个系列的单层膜的综合性能，硬度可达3300HV，膜/基附着力大于200N；而(Ti,Zr,Nb)N与(Cr,Ti,Nb)N两个系列的单层膜硬度可达3000HV，膜/基附着力大于140N。摩擦磨损性能测试结果表明，在相同的摩擦参数和沉积工艺下，(Ti,Zr,Nb)N复合膜的摩擦系数均小于(Cr,Ti,Nb)N复合膜。也就是说(Ti,Zr,Nb,)N复合膜具有比(Cr,Ti,Nb)N复合膜更优异的耐磨性能。650℃热震试验结果表明，两个系列复合膜层经一定数量的热震循环试验后，失效方式可以分为两种，其一，氧化后的膜层容易剥落；其二，膜层表面出现微小裂纹。(Cr,Ti,Nb)N梯度膜以裂纹扩大的方式失效，而(Cr,Ti,Nb)N单层膜和(Ti,Zr,Nb)N复合膜均以剥落的方式失效，(Cr,Ti,Nb)N复合膜的抗热震性能高于(Ti,Zr,Nb)N复合膜，两个系列复合膜中的梯度膜的抗热震性能高于单层膜。