涂層材料須具有硬度高、耐磨性好、化學性能穩定、不與工件材料發生化學反應、耐熱耐氧化、摩擦因數低，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。所以硬質涂層材料已由初只能涂單一的TiC、TiN、Al2O3，進入到開發厚膜、復合和多元涂層的新階段。新開發的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。又突破了在硬質合金基體上涂覆金剛石薄膜技術，全面提高了先端絲攻的性能。
　　工藝成熟和應用廣泛的硬質涂層材料是TiN，但TiN與基體結合強度不及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兩種材料的優點，它在涂覆過程中可通過連續改變C、N的成份控制TiCN性質，并形成不同成份的多層結構，可降低涂層的內應力，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、中國株洲硬質合金廠生產的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是近幾年來開發的硬質涂層新材料。TiAlN涂層刀片已商品化。它的化學穩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生一層硬質的惰性保護膜，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，化學穩定性好，不產生粘屑。TiAlCrN是一種梯度結構涂層，不僅具有高的韌性和硬度，而且摩擦因數也較小，適用于銑刀、滾刀、絲錐等多種先端絲攻，切削性能明顯優于TiN。

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