自从刀具涂层技术问世以来，刀具的性能得到了很大的改善，刀具寿命明显提高，对加工技术的进步起着非常重要的作用。涂层在钻头、铰刀、齿轮滚刀、丝锥上都获得很好的应用效果。随着科技的发展，刀具涂层技术将不断提高，刀具涂层材料也日新月异。
1、金刚石薄膜。
金刚石薄膜具有优异的力、热、光、电等性能以及高弹性模量和低摩擦系数，在涂层刀具领域，具有广泛的应用前景，各国都投入了大量人力物力进行研究。金刚石薄膜的应用已在许多方面取得突破，如金刚石涂层工具能加工非铁合金如Si-Al合金、陶瓷、纤维增强塑料和木材等，显示出巨大的优势。现在汽车工业在加工Si-Al合金零件时，已主要使用金刚石涂层刀具。金刚石涂层刀具还有望在加工金属基复合材料、碳-碳复合材料和木材加工业等领域获得应用。
2、氮化碳涂层。
近年来，氮化碳(C3N4)作为一种新型的超硬材料，已成为有实用价值的刀具涂层材料。根据弹性模量的计算，氮化碳有可能达到金刚石的硬度。高速钢刀具经过 C3N4涂层后刀具耐磨性提高极为显著，其效果超过了TiN涂层; 高速钢麻花钻经过C3N4涂层后，其耐用度大为提高; 硬质合金刀片经过C3N4涂层后亦能提高其耐用度。氮化碳作为一种超硬薄膜材料，除了具有高硬度外，还有低摩擦系数、高导热性能、很好的化学稳定性和抗氧化性能等优良性能，能切削加工铁族元素，作为刀具涂层材料具有广阔的应用前景。
3、TiN、TiC 基多元化和多层化涂层。
TiC是一种高硬度的无缝钢管耐磨化合物，有良好的抗后刀面磨损和抗月牙洼磨损能力。TiN涂层材料是目前应用最广的一种薄膜材料，它的硬度稍低，但它与金属的亲和力和润湿性能好，在空气中抗氧化能力比TiC好，但由于它的耐高温抗氧化性能不高而限制了它的更广泛的应用。为了改善单层薄膜的性能，涂层的多元化(加入其它合金元素) 和多层化成为了研究的方向。多元化薄膜如TiCN具有 TiC和TiN的综合能力，其硬度高于TiN和TiC，因此是一种较为理想的刀具涂层材料。TiAlN是抗氧化能力良好的一种涂层，在高速切削时，TiAlN 涂层刀具的切削效果优于TiN和TiCN涂层刀具，主要原因是TiAlN涂层刀具的硬度、抗氧化和抗粘结能力高，尤其是因为TiAlN涂层刀具具有很高的高温硬度。多层化薄膜如 TiAlN/ Al2O3多层涂层等，目前研发的涂层硬度达4000HV，涂层数达400 层(总厚度5μm) 。最近又开发了纳米涂层技术，这种技术可采用多种涂层材料的不同组合满足不同功能和性能要求，特别适合于高速干切削。涂层的多层化及其相关技术的出现，使涂层既可提高与基体的结合强度又能提高其耐腐蚀性能、抗氧化性能等综合性能，是最有发展前景的一类涂层材料。
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