本文研究了基体偏压和氮气分压对多弧离子镀技术制备的CrAlN硬质膜的结构与性能的影响;利用扫描电镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、高分辨透射电镜(HRTEM)对薄膜的组织和成分进行分析;利用纳米压痕仪、划痕仪和销-盘式磨损仪对薄膜的硬度、膜-基结合力和摩擦性能进行测试;对 CrAlN、CrAlSiN硬质膜的高温稳定性能进行了深入的研究。　　研究结果表明,随着基体偏压的增加或氮气分压的降低,涂层表面颗粒数逐渐减少,涂层的沉积速率呈降低趋势,涂层的硬度值逐渐降低,摩擦系数升高。随着基体偏压的增加,Cr2N相的逐渐消失。随氮气分压的增加相结构变化如下:Cr+ Cr2N+(Cr,Al)N→ Cr2N+(Cr,Al)N→ Cr2N+ CrN+ AlN+(Cr,Al)N。　　CrAlN超硬膜随着退火温度从常温增加到900℃,CrN相逐渐消失取而代之的是Cr2N相,硬度和结合强度略有降低。1100℃退火后,涂层表面出现细小裂纹,涂层和基体之间存在明显的元素扩散现象。另外,Cr2N相分解生成纯金属 Cr相和AlxCr化合物,硬度和结合强度进一步降低。　　研究发现 CrAlSiN超硬膜以外延共格结构生长。Si元素的加入,改变了组织结构和择优取向,推迟了相转变和元素扩散的发生。因此,1100℃退火后涂层的硬度和结合强度几乎没有变化。而且基体和涂层之间的高温扩散现象得到很好的抑制,提高了涂层的热稳定性和抗氧化性。