本发明公开一种用于铝合金活塞燃烧室面的CrAlN隔热涂层及其制备方法，由内向外依次包括过渡层和隔热层，所述过渡层为CrAl涂层，所述隔热层为CrAlN涂层。该方法采用磁过滤阴极真空弧法，以CrAl合金靶材（Cr、Al金属靶材）为阴极，在所述铝合金表面沉积CrAl涂层形成过渡层，然后以氮气为工作气体，在所得过渡层表面均匀涂覆CrAlN涂层形成隔热层。本发明不但解决了CrAlN涂层与铝合金基底材料因基本物性差异较大而导致的结合力和承载能力差的问题，而且涂层均匀致密，具有良好的膜基结合状态，硬度高达40 GPa，在活塞热负荷试验中也表现出良好的高温隔热性及抗热冲击性。本发明显著提高了铝合金活塞的性能可靠性及使用寿命，能满足现代发动机高功率、低排放的发展要求。