作为传动装置的重要部件，齿轮在使用过程中会因为轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀和齿面胶合而失效。工业上为提高齿轮的性能，延长使用寿命，通常采用淬火、氮化等热处理方法强化齿轮表面，但是随着工业生产中对齿轮要求的提高和齿轮失效形式的多样性，仅仅采用热处理工艺很难满足实际的应用性能要求，所以镀膜技术便在此条件下被提出并得到应用。薄膜沉积的工艺参数依据正交试验法进行设计与优化，通过多弧离子镀技术在齿轮用合金钢40Cr基体表面上沉积(Ti，Al)N超硬陶瓷反应薄膜，对试样膜层进行表面形貌及断口组织观察，分析膜层表面成分，分析膜层和液滴的显微硬度。完成了膜基的附着力和常温条件下膜层的摩擦磨损性能测试，分析沉积工艺（偏压、镀膜温度、反应气体压强、弧电流、薄膜沉积时间）对薄膜性能的影响，得到了(Ti，Al)N薄膜的镀膜工艺。多弧离子镀常规技术下沉积得到的(Ti，Al）N超硬陶瓷薄膜厚度一般不高(≤3μm)，综合性能较差。通过优化沉积工艺，可以使得薄膜的厚度增加并具有很高的硬度(HV＞1500)、较好的结合力(＞20N，最高达到40N)，耐磨性能也比较好，能够达到齿轮材料对表面膜层的使用要求。此外，本课题研究结果也表明，薄膜的性能不仅仅受到薄膜镀制工艺的影响，靶材的成分对薄膜的性能影响也很明显，沉积得到的薄膜中，除了含有(Ti，Al)N相外，还存在(Ti2，Al)N相。由于薄膜中Ti、Al元素含量的不同，薄膜的硬度、结合强度和耐磨损性能都会发生相应改变，一般是随Al含量的增加先升高后降低，这是由于薄膜中Al含量的变化引起薄膜的晶体结构、择优取向的变化和晶格畸变等因素造成的，并且这些性能相对较好时，薄膜所对应的Al含量相同，在本实验的条件靶材中，当Al含量在50%左右的(Ti，Al)N薄膜硬度、耐磨性能良好，结合强度高，具有相对较优的综合性能。