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PVD镀层依靠其纳米结构和较多的晶体缺陷而具有良好的力学及摩擦学性能，但这种热力学上的不稳定状态导致镀层极易热失稳。与普通硬质镀层相比，镀层刀具除了高温、高压的影响，还要承受额外的冷热疲劳作用，而这种环境作用下，对镀层的热稳定性要求更高。本文研究了三种磁控溅射CrxAlyY1-x-yN镀层在不同温度下的热氧化及热疲劳稳定性，分别用OM、EDS、XRD、SEM及TEM分析了CrxAlyY1-x-yN镀层的形貌、化学成分、相组成及微观结构，并结合镀层热氧化和热疲劳后的质量变化曲线及力学性能讨论了CrxAlyY1-x-yN镀层在不同加热条件下的热稳定性。 研究结果表明: (1)不同热氧化温度下，三种CrxAlyY1-x-yN镀层动力学曲线规律相同，在600℃和900℃下，镀层以氧化增重为主，均表现为快速氧化增重，然后平稳增重，质量改变与氧化程度呈正相关，但不同Y含量的镀层增重率不同;Cr0.84Al0.14Y0.02N镀层氧化增重动力学曲线最平稳，镀层的热氧化稳定性最好;其中Cr0.84Al0.14Y0.02N镀层平稳增重量分别为0.22mg/cm2和0.38mg/cm2，比增重最大的镀层少了50％和24％，镀层总厚度也由2.972μm增加到4.435μm;300℃下，氧化对镀层质量变化影响很小，且镀层前期由于氮元素的流失，曲线出现失重现象，但Cr0.84Al0.14Y0.02N镀层仍最平稳，失重量为0.14mg/cm2，仅为失重最大镀层Cr0.80Al0.14Y0.06N的56％。 (2)在不同温度下，随着热疲劳循环次数的增加，三种CrxAlyY1-x-yN镀层质量变化曲线趋势相同，前期仍是快速增重，后期迅速下降，但三种镀层的热疲劳寿命明显不同，相同循环温度下，Cr0.84Al0.14Y0.02N镀层的热稳定性最好，随温度的增加，三种镀层的疲劳寿命均下降，且差别越来越小，在300℃、600℃和900℃下，Cr0.84Al0.14Y0.02N镀层的疲劳寿命分别为320次、65次和22次，Cr0.80Al0.14Y0.06N镀层的疲劳寿命分别为280次、46次和17次，热疲劳寿命最长的Cr0.84Al0.14Y0.02N镀层约是热疲劳寿命最短的Cr0.80Al0.14Y0.06N镀层的1.5倍。 (3)300℃低温下，三种镀层均无明显的氧化，但三种镀层热疲劳寿命差别很大，可见镀层热疲劳性能基本和热氧化性能无关。热疲劳稳定性最佳的Cr0.84Al0.14Y0.02N镀层氮元素流失量为流失量最大镀层Cr0.80Al0.14Y0.06N的48％;300℃保温1小时后，硬度下降率为最大下降率的47％;从室温到300℃，晶粒变化是最大变化镀层的63％。可见，镀层氮元素流失，回复与再结晶程度，晶粒长大程度决定镀层的低温冷热疲劳稳定性。 高温下，三种镀层在600℃与900℃时的热氧化寿命与热疲劳寿命成正相关，其中疲劳性能最好的仍然是Cr0.84Al0.14Y0.02N镀层，最差的是Cr0.80Al0.14Y006N镀层;但随着热疲劳温度的增加，三种镀层的疲劳寿命之间的差别也越来越不明显。可见，氧化程度决定镀层的高温冷热疲劳稳定性。 (4)热氧化和冷热疲劳环境下，CrxAlyY1-x-yN镀层的失效过程均表现为裂纹萌生、裂纹扩展和裂纹临界失稳剥落失效。但热疲劳环境下镀层的热稳定性比热氧化环境下的稳定性更不易维持，热氧化程度仅在适中的温度下决定镀层的热疲劳稳定性能。