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本发明涉及金属表面强化及玻璃纤维制造装备技术领域，具体地说，涉及一种用于玻璃纤维拉丝排线的离子渗氮与PVD涂层复合处理方法，其中包括以下步骤：（1）预处理：对排线基体进行机械研磨与抛光，使其表面粗糙度Ra≤0.1μm，随后进行脱脂、酸洗及真空干燥；（2）分段式离子渗氮，将预处理后的排线基体置于离子渗氮炉中，进行三段式变参数离子渗氮，以形成具有氮浓度梯度的渗氮层，（3）复合PVD涂层沉积：将经步骤（2）处理的排线基体转移至PVD镀膜设备中，通过分段式离子渗氮与梯度成分PVD涂层的协同设计，实现了从软韧基体到超硬表面的力学性能连续过渡，彻底解决了因硬度突变导致的涂层剥落问题，使界面结合力提升至80N/cm以上。