随着航空航天等重大装备制造领域对碳纤维增强复合材料、钛合金等难加工材料的需求持续增长，传统刀具由于磨损快、寿命短及加工效率低，难以满足当前高精度、高效率的加工要求。在此背景下，具有优异固相润滑性能的刀具涂层成为解决上述问题的重要技术途径。
在硬质涂层中掺入Mo元素，在切削过程中易生成剪切模量低的Magnéli相，降低摩擦系数，减小粘着磨损，抑制积屑瘤形成。能提升刀具使用寿命和工件表面质量。含Mo化合物在高温下仍能保持良好的硬度和自润滑功能，能满足宽温域的切削加工。在AlCrSiWN涂层中掺入适量Mo元素，利用Mo元素的自润滑特性与AlCrSiWN涂层高硬度特性的协同作用，获得兼具高硬度与自润滑性能的复合涂层。AlCrSiWN/CrMoN纳米多层自润滑涂层采用软硬交替的纳米多层结构设计，在硬质层提供刚性支撑的同时，软质层可通过弹性变形发挥缓冲吸能作用，有效缓解内应力与界面应力，从而提升涂层的硬度与韧性。此外，该涂层在摩擦过程中能够生成润滑相，具备优异的自润滑性能，在改善耐磨性与降低摩擦系数方面表现出显著优势，克服了传统自润滑涂层硬度与耐磨性难以兼顾的难题。
本研究运用电弧离子镀技术，在AlCrSiWN硬质涂层中引入了Mo元素，分别制备了AlCrMoSiWN纳米复合涂层和AlCrSiWN/CrMoN纳米多层涂层。在此过程中，借助了靶蒸发电流及镀膜室内转架转速的调控，实现了涂层中润滑相含量及纳米多层结构的精确控制。该研究非常注重涂层结构与其自润滑性能之间的关联性，可以为进一步开发适用于难加工材料高效切削的高性能刀具涂层提供参考。
 

电弧离子镀技术,AlCrSiWN/Mo自润滑刀具涂层,力学性能,摩擦学性能,切削性能