基于空心阴极原理，采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法在高速钢表面沉积类金刚石（DLC）涂层。通过拉曼光谱、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、显微维氏硬度计、摩擦磨损试验机分析，系统研究了实验参数对等离子体氮化和DLC N掺杂多层涂层附着力和磨损性能的影响机制。研究发现，不同含量的N掺杂可以有效地提高DLC涂层的沉积速度和结构。随着氮含量的增加，DLC涂层中sp³键的含量先增加到60.82%，然后下降到58.73%。同时，DLC涂层的摩擦系数先减小后增大。通过优化涂层与基体之间的硬度梯度，结合基体的等离子体氮化处理，有效地提高了DLC涂层的耐磨性。在相同的摩擦条件下，与非氮化和非N掺杂的DLC涂层相比，磨损率降低了约50%，同时DLC涂层的附着力从HF4提高到HF1。基于机理的模型表明，由于合理的硬度梯度，氮化层的电阻比涂层厚度的增加起着更重要的作用。基于N掺杂DLC+DLC结构，涂层的表面硬度逐渐提高到1970.9HV。硬质外层在摩擦过程中提供了足够的承载能力和耐磨性，从而减少了磨损碎片的产生和涂层的损耗。