影响涂层刀具和热作模具使用寿命和使用效果的因素很多，但膜／基结合强度与薄膜的高温抗氧化性是关键。本文系统研究了稀土元素Ce对Ti-Al-N系薄膜的改性，尤其Ce对薄膜结合强度和高温抗氧化性的影响。 采用电弧离子镀技术，在4Cr5MoV（SKD61）钢和W18Cr4V钢基体上制备含Al和稀土元素Ce的TiN系薄膜；用日产MVK—H3显微硬度计测定薄膜的硬度；用WS—92划痕机测量膜／基结合强度；用X射线衍射（XRD）分析薄膜的相组成；用光镜和扫描电镜分析薄膜的表面及断面形貌，在DRZ—8箱式电阻炉上做恒温氧化和连续氧化实验；用热重分析仪SDT2960和差示扫描量热仪Q10对薄膜进行热分析实验。研究结果表明： 在电弧离子镀沉积Ti-Al-N系薄膜过程中，添加适量稀土Ce，可提高薄膜的致密性，改善其耐磨性，使Ti-Al-N系薄膜的膜／基结合力提高5～10N。在本实验条件下，添加适量Ce且Al含量为25％的Ti（Al，Ce）N薄膜氧化热力学平衡温度由TiN的614℃提高到895℃，高温抗氧化性最好，显示了稀土元素在耐热涂层中的巨大潜力。稀土元素Ce表面活性较强，与薄膜中的杂质作用形成稳定的化合物而抑制杂质向结合面扩散，从而改善晶界状态，强化晶界，提高膜／基结合强度；Ce和O亲和力较大，在薄膜表面或界面处优先形成结构致密的氧化物阻碍O的向内扩散，从而降低Ti-Al-N系薄膜的氧化速度；同时，Ce固溶在Al₂O₃中，提高了氧化膜的粘附性，有利于降低氧化膜的生长应力，从而增强氧化膜的抗剥落性，使薄膜高温抗氧化性提高。