随着现代高性能材料制备技术的飞速发展,各种难加工材料零部件的使用数量日益增多,尤其是高速切削、高效加工、干切削等先进加工工艺的出现,对刀具切削性能不断提出更高要求,在刀具表面涂覆硬质耐磨涂层是提升其使用寿命和加工效率的一种有效方法。目前,刀具行业中广泛应用的AlCrSiN涂层具有良好的力学性能,如硬度高、弹性模量大、韧性好、膜基结合力强,但该涂层摩擦系数大,加工过程产生大量切削热,导致刀具磨损严重,加工质量降低。若掺杂第六副族Mo元素于AlCrSiN涂层,在摩擦过程中Mo元素常被氧化成低剪切模量的层状MoO₃,层间易发生剪切滑移可赋予涂层良好的润滑功能,有望改善涂层的摩擦磨损性能;同时,若Mo原子固溶到（Al,Cr）N晶格中,还可引起晶格畸变来实现强化,进一步提升涂层性能。鉴于以上,本文采用复合磁控溅射技术研制AlCrSiN/Mo自润滑涂层,系统研究了CrMo靶溅射功率、沉积压强等工艺参数对涂层的组织结构、力学性能及摩擦学性能的影响;再经真空热处理进一步强化涂层,并评价其耐热能力。依据上述研究,在硬质合金立铣刀表面分别制备沉积态和退火态AlCrSiN/Mo涂层,并与AlTiN涂层铣刀、Balzers G6涂层铣刀对比切削性能。具体研究工作如下:通过调节CrMo靶溅射功率来改变溅射粒子的数量和动能,实现涂层成分和微观组织结构调控。研究发现AlCrSiN/Mo涂层组织由立方fcc-（Al,Cr）N相和c-Mo₂N相组成。随着CrMo靶溅射功率增加,涂层择优取向逐渐由（200）向（111）晶面转变,表面形貌呈现三棱锥结构,对应柱状晶尺寸不断变大;摩擦系数逐渐降低至0.56;临界载荷均高于150 N。当CrMo靶溅射功率为0.6 kW时,AlCrSiN/Mo涂层的力学性能和摩擦学性能均最优,特征值H/E与H³/E*²最高,硬度约16.8 GPa,磨损率达1.62×10^-3μm³/N·μm。镀膜室内沉积压强可以改变溅射粒子的平均自由程,从而影响涂层成分、组织结构和性能。在不同沉积压强下制备的AlCrSiN/Mo涂层组织均由fcc-（Al,Cr）N相和c-Mo₂N相组成,且晶粒细小呈纤维状。随着沉积压强的不断增加,涂层表面颗粒团簇增大并具有明显晶体学特征;涂层沉积速率逐渐降低;临界载荷由65.6 N逐渐增加到81.9 N。当沉积压强为1.6 Pa时,涂层硬度、弹性模量及特征值H/E与H³/E*²均最高,减摩耐磨性能好。为进一步提高AlCrSiN/Mo涂层中晶体含量,促进涂层结晶和晶粒生长,对沉积态涂层进行真空热处理可实现涂层强化。与沉积态涂层相比,热处理后涂层（200）晶面衍射峰明显增强;内应力明显增加;摩擦学性能得到显著改善。随着退火温度升高,涂层中fcc-（Al,Cr）N相逐渐分解成hcp-AlN与hcp-Cr₂N。经优化最佳真空热处理温度为800℃。利用最优工艺在立铣刀表面分别制备沉积态和退火态AlCrSiN/Mo涂层,与AlTiN涂层铣刀和BalzersG6涂层铣刀进行切削性能对比。研究发现连续干切削淬火钢（>55 HRC）后,AlCrSiN/Mo沉积态涂层铣刀的切削温度最低,约为575.3℃,使用寿命较长,约44 min,对应切屑完整性最好,表面加工质量最优。