本发明公开一种自组装纳米氧氮化物耐高温涂层的制备方法,采用电弧离子镀和磁控溅射方法,以AlTiN涂层为支撑层,根据靶材不同距离范围内等离子体能量和密度分布不同的现象,通过调整样品转架自转及公转速度,改变样品在不同等离子体区域停留的时间,从而实现涂层中纳米多层的自组装生成。该涂层在AlTiN支撑层的基础上由富氧层和富氮层构成,富氧层和富氮层交替沉积在硬质合金或陶瓷基体上。涂层的总厚度控制在2~10μm,其中AlTiN支撑层控制在1.5~3.5μm,富氧层和富氮层的单层厚度分别控制在2~20nm和5~100nm。该涂层主要应用在刀具产品表面的防护领域。