Aufgrund der Weiterentwicklung technischer Werkstoffe und steigender Produktivitätsanforderungen in der globalen Fertigungsindustrie sind Hartstoffschichten Gegenstand intensiver Forschungsaktivitäten. Um der Herausforderung von hohen Produktionsraten gerecht zu werden, werden Hartmetallsubstrate häufig mit verschleißbeständigen Schichten, mittels chemischer oder physikalischer Gasphasenabscheidung (engl.: chemical vapor deposition: CVD, physical vapor deposition: PVD), beschichtet. Beim Drehen von Stahl und Gusseisen, wo an der Schneidkante Temperaturen nahe 1000 °C auftreten können, sorgen Beschichtungen aus TiN/TiCN/Al2O3 dafür, dass das Schneidwerkzeug diesen Bedingungen standhält. Das Ziel dieser Arbeit ist die wissensbasierte Weiterentwicklung des TiN/TiCN/Al2O3 Schichtsystems für industrielle Schneidanwendungen, wobei der Schwerpunkt auf der Bestimmung der mechanischen Eigenschaften, einschließlich Härte, E-Modul, Bruchspannung und Bruchzähigkeit der Al2O3 Deckschicht liegt. Diese Deckschicht kann als ¿- oder ¿-Phase realisiert werden. Im ersten Schritt wurden unterschiedlich orientierte einkristalline ¿-Al2O3 Schichten und polykristalline ¿- und ¿-Al2O3 Schichten mittels CVD abgeschieden und deren Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften evaluiert und schließlich miteinander verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass innerhalb der ¿-Al2O3 Schichten die einkristalline Schicht, welche so ausgerichtet war, dass der Bruch auf der c-Ebene stattfand, die höchste Bruchspannung und Bruchzähigkeit aufweist. Die Bruchspannung und Bruchzähigkeit der polykristallinen (0001)-texturierten ¿-Al2O3 Schicht ist geringer als jene der einkristallinen (0001)-orientierten ¿-Al2O3 Schicht, wodurch der ungünstige Einfluss von Korngrenzen auf das Bruchverhalten demonstriert wird. Des Weiteren wurde beobachtet, dass die ¿-Phase im Gegensatz zur ¿-Phase eine höhere Bruchspannung, jedoch eine niedrigere Bruchzähigkeit aufweist. Nachdem die mechanischen Eigenschaften beider Phasen evaluiert wurden, wurde die Untersuchung auf das gesamte Schicht-Substrat-System ausgeweitet werden. So wurde der Einfluss einer Co-angereicherten Randzone und ihrer Dicke auf die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften einer TiN/TiCN/Al2O3 Schicht untersucht. Es wurde festgestellt, dass die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften, einschließlich der Härte und des Elastizitätsmoduls der ¿-Al2O3 Deckschicht unabhängig von der Co-angereicherten Randzone sind. Jedoch konnte beobachtet werden, dass mit zunehmender Dicke der Co-angereicherten Randzone die Zugeigenspannungen sowohl in der ¿-Al2O3 Schicht als auch in der TiCN Schicht abnehmen. Des Weiteren konnte beobachtet werden, dass das thermische Rissnetzwerk, welches aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Substrat- und Schichtwerkstoff und der hohen Beschichtungstemperaturen während des CVD Prozesses initiiert wird, in den Schichten unabhängig von der Dicke der Co-angereicherten Randzone ist. Daher wurde angenommen, dass die Abnahme der Zugeigenspannungen im Zusammenhang mit der Spannungsrelaxation in der Co-Binderphase der Randzone steht. Diese Annahme wurde durch Querschnitts-Härtemessungen unterstützt, die zeigten, dass die Härte in den Co-angereicherten Randzonen im Vergleich zum Grundmaterial geringer ist und diese Bereiche daher auch ein größeres plastisches Deformationsvermögen verfügen. Der letzte Teil dieser Arbeit befasst sich sowohl mit der Bestimmung des Elastizitätsmoduls von einkristallinem (0001)- orientiertem ¿-Al2O3 Schichten und einem Referenzmaterial (SiO2, Quarzglas) durch die Verwendung von Mikro-Biegebalken-Experimente, als auch mit der Verbesserung der Charakterisierungsmethode selbst. Es wurde gezeigt, dass das Seitenverhältnis (Biegelänge/Breite) des Mikro-Biegebalken einen signifikanten Einfluss auf die Bestimmung des Elastizitätsmoduls hat, w