PVD涂层改性技术作为优化工业使用器械表面性能最有成效的方法之一,在实际切削加工过程中发挥着重要作用。AlTiN涂层作为一种硬质保护涂层在刀具切削领域得到广泛应用。随着机加工行业高速发展,高速高精的加工需求及难加工材料的广泛使用对刀具涂层提出了更高的要求。向AlTiN涂层中掺杂Cr、Si等元素,凭借固溶强化及细晶强化效果可有效改善涂层微观结构提高涂层力学及耐磨损性能。基于以上,本文选用电弧离子镀技术制备AlCrTiSiN多元复合涂层,系统研究了不同沉积温度、预氧化时间对所制备涂层结构及性能的影响规律;对AlCrTiSiN进行真空退火处理,研究涂层耐热性能及不同退火温度对涂层结构性能的影响规律。此外,本文进行切削实验对比了无涂层铣刀、AlTiN涂层铣刀、所制备涂层原始态及退火态切削性能。研究结果如下:涂层沉积过程中,蒸发离子运动状态与沉积温度密切相关,直接决定涂层性能。结果表明:所制备AlCrTiSiN涂层主要由面心立方结构Ti N及六方结构Al N相组成,整体沿fcc-TiN相（220）晶面择优生长。随沉积温度上升涂层衍射峰强度呈略有上升趋势;力学及耐磨损性能出现先升高后降低趋势,当沉积温度为450℃时,涂层硬度、临界载荷、摩擦系数及磨损率最佳分别为23.7 GPa,82.1 N,0.66,3.86×10^-3μm³/N·μm^-1。进一步探究了AlCrTiSiN涂层耐热性能并分析不同退火温度下涂层性能改变机理,对AlCrTiSiN涂层进行真空退火处理。结果表明:随退火温度升高,涂层衍射峰强度整体出现逐渐上升趋势;涂层表面趋于平整;硬度先升高后降低;涂层临界载荷有所降低;耐磨性能有所改善。此外,对AlCrTiSiN涂层进行高温摩擦实验,当温度为800℃,涂层耐磨性能明显提升,摩擦系数及磨损率均降至最低分别为0.72、1.49×10^-3μm³/N·μm^-1。为进一步提升AlCrTiSiN涂层抗高温氧化性能,对AlCrTiSiN涂层进行预氧化处理,制备Al Cr Ti Si ON表面防护层。结果表明:AlCrTiSiN/AlCrTiSiON涂层主要由Al₂O₃,Al N,（Al,Cr）₂O₃等相组成,沿Al₂O₃相（115）晶面择优生长;通氧后涂层力学及摩擦磨损性能略有下降。此外,经切削试验可知,AlCrTiSiN涂层由于结构致密,耐磨损性能优异,对硬质合金刀具基体具备良好的保护能力。AlCrTiSiN涂层刀具经退火后,晶粒尺寸有所增大,涂层保护能力下降。AlCrTiSiN涂层刀具经预氧化后,涂层力学及耐磨损性能下降,切削性能有所降低。