本发明提出的一种Cr/CrN/CrAlSiN/CrAlTiSiN纳米多层梯度膜及其制备方法，属于氮化膜技术领域。本纳米多层梯度膜是通过多弧离子镀方法，在低合金钢或模具钢基体上，由依次沉积的Cr打底层、CrN过渡层、CrAlSiN过渡层和CrAlTiSiN膜层组成；该纳米多层梯度膜的总厚度为1.5‑4.2μm；Cr、Al、Ti、Si元素的总含量范围分别为30at％‑34at％、20at％‑28at％、10at％‑14at％、3at％‑5at％；该纳米多层梯度膜的膜基结合力为35‑45N，摩擦系数为0.01‑0.02，纳米硬度为35‑40Gpa。本方法通过改变基体负偏压，各中间层的沉积时间以及靶的转换，得到获得高韧、摩擦系数低以及耐磨性良好的梯度纳米多层膜。