304不锈钢由于其具有加工性能好，寿命长，耐高温耐腐蚀等特点，被广泛应用于工业与食品医疗行业。但是，304不锈钢在含有氯离子的环境中使用时很容易发生点蚀，晶间腐蚀等现象，而海水，土壤，海风，汗迹等普遍富含氯离子，因此极大限制了304不锈钢的应用。而表面镀膜可以有效解决这一问题。本文采用射频磁控溅射技术，在304不锈钢基片上分别沉积了ZrN单层膜、ZrO₂单层膜、ZrN/ZrO₂双层膜与同周期不同调制比（0.5：1，1：1，2：1，3:1)的ZrN/ZrO₂纳米多层膜，采用扫描电子显微镜（SEM），X射线衍射技术（XRD），透射电子显微镜（TEM）对样品形貌结构进行分析。通过纳米压痕与纳米划痕测试仪对样品进行力学性能测试，通过动电位极化法对样品抗腐蚀性能进行评估。结果表明：纳米多层结构可以有效打断单层晶体的柱状生长结构，从而使腐蚀液很难通过柱状间隙接触基底，从而有效的隔绝基底与腐蚀液发生电化学腐蚀，提高耐腐蚀性；由于纳米超硬效应，多层膜的硬度与膜基结合力也较单层膜提升了很多。