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高速钢刀具作为切削性刀具,其寿命对整个系统的正常运行起着决定性地作用,特别是自动化生产与数控机床所需的各种高速钢刀具,要求加工精度高、耐磨损性能好。如何有效地提高刀具切削性能和使用寿命,成为现代制造业的研究热点。磁控溅射作为刀具涂层的一种沉积技术,能显著的改善工件的综合性能,是表面技术的重要研究方向之一。本文选用高速钢刀具作为研究对象,采用射频磁控溅射法在高速钢刀具表面沉积CrN涂层。通过正交试验探索靶功率、镀膜时间、氮气流量对CrN涂层性能的影响,得到制备CrN涂层的最佳工艺条件。采取单因素分析法,研究不同工艺参数对CrN涂层的沉积速率、形貌、显微硬度与膜基结合力、组织结构与化学组成等性能的影响。用台阶仪、划痕仪、粗糙度测量仪、显微硬度计等测量涂层的膜厚、膜基结合力、表面粗糙度、显微硬度。使用X射线衍射仪研究涂层结构,用扫描电镜观察涂层表面与截面形貌,用球-盘磨损仪研究涂层的摩擦学性能。探讨不同摩擦条件对未镀膜刀具、普通工艺镀膜刀具、优化工艺镀膜刀具摩擦学性能的影响,研究刀具摩擦系数、磨痕深度、磨痕宽度随参数变化的规律。研究表明:高速钢刀具表面磁控溅射CrN涂层的最佳工艺参数为靶功率150W,镀膜时间125min,氮气流量40sccm（标况毫升每分）。最优工艺下制备的CrN涂层其硬度为1207HV0.1,沉积速率为0.025um/min,表面粗糙度为0.540um,膜基结合力为31.6N。涂层为三角锥形貌,表面平整趋于光滑,轮廓非常清晰,结构致密,颗粒尺寸较小,膜基结合力和硬度较高,膜基结合力相比传统工艺提高6%,涂层具有明显的CrN（111）择优取向,Cr与N的原子数之比接近1:1。磨损试验表明,未镀膜刀具磨损较为严重,镀膜刀具磨痕两侧只有轻微的犁沟和较少的磨屑堆积,磨痕深度、磨痕宽度、摩擦系数均较小。高载荷条件下（载荷5N）,普通工艺镀膜刀具表面出现剥落失效,磨痕深度与宽度分别为4.12um、720.4um,摩擦系数为0.46,而优化工艺镀膜刀具表面磨痕颜色较浅,磨损轻微,磨痕深度与宽度分别为2.25um、570.8um,摩擦系数为0.314。因此在高速钢刀具表面通过优化工艺沉积CrN涂层后,刀具性能得到了显著的改善,为高速钢刀具表面强化处理提供了借鉴。