随着机械制造行业的高速发展,对切削加工刀具的要求也随之提高,刀具涂层工艺使刀具综合性能和加工效率的提升愈发明显。基于TiAlN涂层优良的耐磨损性能、抗氧化性和硬度,本文对多元氮化物TiAlN复合涂层进行了研究,在硬质合金和高速钢两种基体上制备涂层并分析性能。通过对多弧离子镀技术原理的研究,设计基准实验涂层：打底层为TiN,工作层为TiAIN。在对比实验中引入梯度工艺结构的设计理念：第一步对比实验是通过渐进式改变轰击清洗基体并初步镀打底层TiN的偏置电压区分于传统工艺的偏置电压直降；第二步对比实验在第一步梯度偏置电压工艺基础之上,设计中间过渡层TiN+TiAlN来制造梯度涂层结构。最后采用多弧离子镀技术制备了符合梯度设计理念的TiAlN复合涂层：涂层由底层TiN、中间过渡层TiN+TiAlN以及工作层TiAlN组成。本文探讨了基体偏置电压梯度变化和加入中间过渡涂层两种工艺对硬质合金和高速钢基体涂层的厚度、硬度以及膜基结合力的影响,从这两种工艺的对比实验中得到结论：基体偏置电压梯度下降能有效改善TiN打底层性能,增加其厚度,对涂层整体膜基结合力的影响在高速钢基体上尤为显著,对于硬质合金基体涂层性能也有提升；加入中间过渡层形成涂层梯度结构,直接加大了涂层整体厚度,对于涂层应力变化和整体性能改善略有提升。并且同等工艺参数条件下硬质合金基体涂层性能优于高速钢基体涂层。