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多弧离子镀是物理气相沉积的方法之一，主要用于在金属表面制备高硬度、高耐磨性能的各种化合物涂层或者高熔点金属涂层。由于这种方法对环境污染很小，所以从开发以来受到世界各国的高度重视，并迅速得到发展，目前为止在镀膜技术领域占据了重要的位置。AlCrN涂层作为一种高性能涂层，其具有高硬度、高的抗氧化性能、低摩擦系数等等，许多性能都优越于CrN和TiAlN等涂层，所以在刀具上得到了广泛的应用。为了拓展AlCrN涂层有更广泛的应用，本试验采用多弧离子镀技术在铸铁活塞环表面上制备耐高温耐磨的AlCrN涂层，并对其性能进行了测试与研究。本实验是研究控制基体脉冲偏压、铝靶电流、沉积时间来改变涂层中的Al含量，通过研究涂层中Al含量的变化对涂层性能造成的影响，其主要研究了涂层的表面形貌、力学性能（显微硬度、膜基结合强度）、微观结构（相组成、生长取向、涂层的致密性等）以及Al含量对涂层的摩擦因数的影响。试验结果表明：基体偏压分别在-100V、-200V、-400V和-600V下制备的AlCrN涂层，通过金相显微镜的分析得出，在-100V下制备的涂层的表面形貌平整，且组织致密，但是随着偏压的增大，涂层的表面形貌有所改变，当偏压增大到-600V时涂层的表面变的凹凸不平，摩擦系数也会随之增大，经过XRD分析得出涂层由AlN、CrN和Cr2N三相组成，随着偏压的增大AlN相的峰值有变低和变宽的趋势，当继续增加偏压时AlN的生长取向已经不明显，但是Cr2N却有择优取向生长的趋势。并且随着偏压的升高，涂层的硬度和膜基结合强度都有所降低。同样在不同Al靶弧流制备的AlCrN涂层也是由AlN、CrN和Cr2N三相组成，随着Al靶电流的增大涂层中Al含量有增加的趋势，且涂层的显微硬度是随着Al靶电流的增加先增大后减小，这是因为当Al靶电流过大时，涂层中含有大量的纯Al颗粒，纯Al颗粒的存在会降低涂层的硬度，但Al颗粒的存在能降低涂层中的生长应力，因此Al含量高时涂层的结合强度要高一些。Al含量对涂层的影响很重要，试验结果表明：当Al含量低时，涂层的表面形貌较为平整，当Al含量增加时涂层表面有大颗粒Al的镶嵌，表面变的粗糙。Al含量的多少直接影响涂层显微硬度高低，根据试验得出当Al含量小于40at.%时，涂层的显微硬度是随着Al含量的增加而增大的，摩擦因数也随着Al含量的增加而有所降低，最佳摩擦因数为0.29~0.38之间。