涂層硬質(zhì)合金刀具早在20世紀(jì)60年代已出現(xiàn)。采用化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝，在硬質(zhì)合金表面涂覆一層或多層(5～13μm)難熔金屬碳化物。涂層合金有較好的綜合性能，基體強(qiáng)度韌性較好，表面耐磨、耐高溫。但涂層硬質(zhì)合金刃口鋒利程度與抗崩刃性不及普通硬質(zhì)合金。目前硬質(zhì)合金涂層刀片廣泛用于普通鋼材的精加工、半精加工及粗加工。涂層材料主要有TiC、TiN、TiCN、AL_?O_?及其復(fù)合材料。它們的性能如表2-11所示。

      硬質(zhì)合金刀片CVD涂層工藝，目前較普遍的涂層結(jié)構(gòu)是：TiN-AL_?O_?-TiCN-基體。

      TiC涂層具有很高的硬度與耐磨性，抗氧化性也好，切削時(shí)能產(chǎn)生氧化鈦薄膜，降低摩擦因數(shù)，減少刀具磨損。一般切削速度可提高40%左右。TiC與鋼的黏結(jié)溫度高，表面晶粒較細(xì)，切削時(shí)很少產(chǎn)生積屑瘤，適合于精車。TiC涂層的缺點(diǎn)是線脹系數(shù)與基體差別較大，與基體間形成脆弱的脫碳層，降低了刀具的抗彎強(qiáng)度。因此，在重切削、加工硬材料或
帶夾雜物的工件時(shí)，涂層易崩裂。

       TiN涂層在高溫時(shí)能形成氧化膜，與鐵基材料的摩擦因數(shù)較小，抗黏結(jié)性能好，能有效地降低切削溫度。TiN涂層刀片抗月牙洼及后刀面磨損能力比TiC涂層刀片強(qiáng)。適合切削鋼與易粘刀的材料，加工表面粗糙度較小，刀具壽命較高。此外TiN涂層抗熱振性能也較好。缺點(diǎn)是與基體結(jié)合強(qiáng)度不及TiC涂層，而且涂層厚時(shí)易剝落。

      TiC-TiN復(fù)合涂層：第一層涂TiC，與基體黏結(jié)牢固不易脫落。第二層涂TiN，減少表面層與工件的摩擦。

      TiC-Al_?O_?復(fù)合涂層：第一層涂TiC，與基體黏結(jié)牢固不易脫落。第二層涂Al_?O_?，使表面層具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性與抗氧化性能。這種復(fù)合涂層像陶瓷刀那樣高速切削，壽命比TiC、TiN涂層刀片高，同時(shí)又能避免陶瓷刀的脆性、易崩刃的缺點(diǎn)。

       目前單涂層刀片已很少應(yīng)用，大多采用TiC-TiN復(fù)合涂層或TiC-Al?O_?-TiN三復(fù)合涂層。
       涂層硬質(zhì)合金是一種復(fù)合材料，基體是強(qiáng)度、韌性較好的合金，而表層是高硬度、高耐磨、耐高溫、低摩擦因數(shù)的材料。這種新型材料有效地提高了合金的綜合性能，因此發(fā)展很快。廣泛適用于較高精度的可轉(zhuǎn)位刀片、車刀、銑刀、鉆頭、鉸刀等。