AlTiN涂层具备高硬度,良好的膜基结合力以及优异的抗高温氧化性等性能,被广泛的应用于金属切削刀具方面;但该涂层本身摩擦系数较高、韧性较差以及内应力高等不足,限制了其在减摩防护等苛刻工况环境中的应用。DLC（diamond-like carbon）涂层具备良好的自润滑性能,但此涂层与Fe基材料的结合力欠佳。通过多层结构设计,将上述两种涂层的特点和优势进行结合,有望同时改善涂层的自润滑性能和膜基结合力。本文采用电弧沉积+磁控溅射两种制备工艺,研究了基底偏压、N₂流量、Ti-Al靶电流以及Cr掺杂量等工艺参数对AlTiN涂层的表面粗糙度、物相结构以及摩擦学性能的影响。试验结果表明,不同工艺参数下制备的AlTiN涂层,主要是以Ti₃AlN的物相存在,且沿着（110）、（200）以及（220）方向生长。摩擦学试验结果表明,AlTiN涂层的摩擦系数一般在0.4-0.7之间,由于涂层表面粗糙度较大,其磨损失效形式以磨粒磨损为主。在工艺优化研究的基础上,研究了DLC/AlTiN涂层的结构组织以及摩擦学性能。试验结果表明,DLC/AlTiN涂层表面为类金刚石结构,且表面粗糙度较小。该涂层在长时间摩擦后,磨痕处I_D/I_G值上升,金刚石结构向石墨结构转变,获得了较低的摩擦系数。以YT15硬质合金为基体的DLC/AlTiN涂层表现出较低的摩擦系数与磨损率。在硬质合金车刀表面分别沉积AlTiN涂层、DLC涂层和DLC/AlTiN复合涂层,切削试验研究表明:在相同进给量与切削速度下,涂层车刀切削温度更低,涂层车刀加工试样表面粗糙度更小,且涂层可有效减缓铝合金切削的黏刀现象,提高工件表面加工质量。