對刀具進行涂層是機械加工行業前進道路上的一大變革，它是在刀具韌性較高的基體上涂覆一層、二層乃至多層耐磨的難熔化合物，從而使刀具的性能得到極大改善。經涂層的刀具可以提高加工效率、加工精度、延長壽命、降低成本，因而，受到世界各國普遍關注。

　　現狀

　　自20世紀60年代末第一代CVD氣相沉積TiC硬質合金刀片問世以來，涂層技術對硬質合金刀具的發展起了巨大的促進作用。20世紀80年代初PVD氣相沉積TiN在高速鋼刀具上成功應用，被譽為高速鋼刀具性能的一場革命。從此，涂層技術取得了飛速的發展，涂層工藝越來越成熟，涂層刀具應用范圍越來越廣泛。

　　西方工業發達國家使用的涂層刀具占可轉位刀片的比例已由1978年的26上升到2005年的90，新型的數控機床所用的刀具中80左右是涂層刀具。瑞典山特維克可樂滿和美國肯納金屬公司的涂層刀片的比例已達85以上，美國數控機床上使用的硬質合金涂層刀片的比例為80，瑞典和德國車削用的涂層刀具都在70以上。日本、俄羅斯涂層技術開發和應用也走在世界前列。我國涂層刀具起步晚，但進步快，涂層網點遍布全國，不少城市都有自己的涂層中心，承接對外加工業務，廠礦也不甘示弱，國內幾家大的工具廠擁有涂膜機都在10臺以上，但多數應用在麻花鉆等低端產品上。德國等工業發達國家的涂層公司紛紛在我國安營扎寨，大搞涂層刀具對外加工。由于資源匱乏和機械加工的高效化，以及數控技術進步及難加工材料增多，涂層刀具正以驚人的發展速度被動式向前挺進。

　　涂層技術的新發展

　　縱觀CVD、PVD技術的發展過程，可以發現幾個共同的規律。當第一代涂層產品進入市場后，首先要解決的是涂層設備的國產化問題，以滿足市場需要；其次是開發新一代的涂層成分，以提高刀具的加工效率；第三是研制多層涂層及控制技術，使被涂刀具表層具有多種材料的綜合力學性能，對切削、拉銑等不同加工對象實施個性化服務。涂層技術的新發展主要有以下三個方面表現：膜系材料多元化目前應用最多的涂層物質是TiC、TiN、TiCN和Al2O3。當今在硬質合金涂層刀具中應用最多的TiAlN三元涂層，并可以通過調整Al元素的成份比例來獲得不同膜層性能。涂層材料由最初的TiC和TiN單層發展到現在的復合涂層。復合涂層及相關技術的出現，使涂層既可以提高與基體的結合強度，又具有多種材料的復合性能。近幾年開發的TiN/NbN、TiN/CNx等多元復合薄材料，使涂層刀具壽命有很大的提高。涂層工藝組合的多樣化帶來了TiAlN、TiAlCN、CrSiN等多元復合涂層，使刀具獲得高耐磨、低摩擦、熱穩定好和抗氧化性能等優良的綜合性能。

　　軟涂層高硬度是早期涂層技術開發追求的主要目標，然而并不是所有的材料都適合于硬涂層。如高強度鋁合金、鈦合金及某些貴重材料都不適合用硬涂層刀具加工，而軟涂層則較好地解決了上述材料的難加工問題。軟涂層主要有MoS2、WS2、TaS2等。

　　納米涂層近期美國學者開發出納米涂層刀具，這種涂層刀具可采用多種涂層材料的不同組合，以滿足不同功能和性能要求，設計合理的納米涂層，可使刀具材料具有優異的減摩抗磨功能和自潤滑性能，適用于高速干切削，尤其適于在數控機床上使用。具有一定代表性的是AlTiN晶粒與無定型的Si3N4納米組分構成的納米混合膜，其硬度可達到45GPa，膜層的穩定性和抗氧化性可達1000℃。

　　PVD、CVD將長期共存

　　早在20多年前，PVD涂層投入工業生產以來，人們一直在探索用PVD代替CVD的問題，幾經周折，設想和實踐都成為泡影。

　　盡管PVD有CVD難以比擬的優點，也可以進行a-Al2O3以外的多種硬質涂層，但事實標明：CVD車、銑刀具還是優于PVD。今后兩種涂層在切削刀具涂層中將長期共存和相互補充，并因各自優點而在涂層產品中占據屬于自己的份額。兩種技術也可以相互結合，取長補短，如目前