涂層材料須具有硬度高、耐磨性好、化學性能穩(wěn)定、不與工件材料發(fā)生化學反應、耐熱耐氧化、摩擦因數(shù)低，以及與基體附著牢固等要求。顯然，單一的涂層材料很難滿足上述各項要求。所以硬質(zhì)涂層材料已由初只能涂單一的TiC、TiN、Al2O3，進入到開發(fā)厚膜、復合和多元涂層的新階段。新開發(fā)的TiCN、TiAlN、TiAlN多元、超薄、超多層涂層與TiC、TiN、Al2O3等涂層的復合，加上新型的抗塑性變形基體，在改善先端絲攻涂層的韌性、涂層與基體的結(jié)合強度、提高涂層耐磨性方面有了重大進展。又突破了在硬質(zhì)合金基體上涂覆金剛石薄膜技術(shù)，全面提高了先端絲攻的性能。
　　工藝成熟和應用廣泛的硬質(zhì)涂層材料是TiN，但TiN與基體結(jié)合強度不及TiC涂層，涂層易剝落，且硬度也不如TiC高，在切削溫度較高時膜層易氧化而被燒蝕。TiC涂層有較高的硬度與耐磨性，抗氧化性也好，但其性脆，不耐沖擊。TiCN兼有TiC和TiN兩種材料的優(yōu)點，它在涂覆過程中可通過連續(xù)改變C、N的成份控制TiCN性質(zhì)，并形成不同成份的多層結(jié)構(gòu)，可降低涂層的內(nèi)應力，提高韌性，增加涂層的厚度，阻止裂紋的擴展，減少崩刃。所以，目前生產(chǎn)的一些刀片，如瑞典Sandvik公司推薦用于加工鋼料的GC4000系列刀片、中國株洲硬質(zhì)合金廠生產(chǎn)的CN系列刀片、日本東芝公司的T715X和T725X涂層刀片中均有TiCN涂層成份。TiCN基涂層適于加工普通鋼、合金鋼、不銹鋼和耐磨鑄鐵等材料，用它加工工件時的材料切除率可提高2~3倍。
　　TiAlN、CrN、TiAlCrN是近幾年來開發(fā)的硬質(zhì)涂層新材料。TiAlN涂層刀片已商品化。它的化學穩(wěn)定性和抗氧化磨損性能好，用其加工高合金鋼、不銹鋼、鈦合金和鎳合金時的先端絲攻壽命可比TiN涂層高3~4倍。此外，TiAlN涂層中如果有合適的鋁濃度，切削時在先端絲攻前刀面和切屑的界面上還會產(chǎn)生一層硬質(zhì)的惰性保護膜，該膜有較好的隔熱性，可更有效地用于高速切削。例如，美國Kennametal公司推出的H7刀片，系TiAlN涂層，是專為高速銑削合金鋼、高合金鋼和不銹鋼等高性能材料而設(shè)計的。CrN是一種無鈦涂層，適于切削鈦和鈦合金、銅、鋁以及其它軟材料，化學穩(wěn)定性好，不產(chǎn)生粘屑。TiAlCrN是一種梯度結(jié)構(gòu)涂層，不僅具有高的韌性和硬度，而且摩擦因數(shù)也較小，適用于銑刀、滾刀、絲錐等多種先端絲攻，切削性能明顯優(yōu)于TiN。

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