涂层材料应满足下列要求：在低温及高温下，均有高的硬度；有好的化学稳定性；应有渗透性和无气孔；对被加工材料有低的摩擦系数；与刀具基体材料黏结牢
固；生产容易，经济环保。

    在硬质合金上涂层的材料有下列几种。

    ①碳化物涂层  主要有TiC、SiC、HfC(碳化铪)、ZrC、WC、Cr3C2、NbC、VC、B4C等。

    ②氧化物涂层  主要有Al2O3、SiO2、Cr203、Ti02、Nb205、Ta2O5、HfO2等。

    ③硼化物涂层  主要有TiB2、ZrB2、TaB2、Cr2B、MoB2、WB2、HfB等。

    ④硅化物涂层  主要有MoSi2、WSi2、TaSi等。

    ⑤镀层  聚晶金刚石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)镀层。

    下面介绍几种常用的TiC、TiN、Al2O3涂层。

    (1)TiC涂层TiC涂层厚度一般为5～8μm，TiC涂层具有下列特性。

    ①涂层硬度高达2500～4200HV，高于TiN、Al2O3涂层硬度。具有高的抗机械摩擦和抗磨料磨损性能。TiC涂层的晶粒尺寸为0.1μm。非常薄而纯的碳化物层，能保持没有裂纹，在切削状态下有很强的依附力与有效的耐磨性。

    ②TiC涂层抗氧化性能高，在700℃加热10h，未涂层刀片的氧化速度比涂层刀片快8～10倍。

    ③TiC涂层抗黏结性能和扩散性能高。TiC黏结温度比WC高，比钴的黏结温度高得多。TiC热稳定性高于WC，减少硬质合金的软化。

    ④摩擦系数低。TiC涂层刀具切削38CrMnSiA钢的摩擦系数为0.610，切削38CrNi3MoVA钢时，摩擦系数为0.638。摩擦力小可导致切削力下降15%～25%，切削功率降低25％～50％。

    ⑤TiC热膨胀系数与硬质合金基体相近，因此，TiC与基体之间热应力小，与基体结合牢固。

    (2)TiN涂层TiN涂层厚度为8～12μm，较TiC涂层厚，易于沉积与控制。其特点如下。

    ①TiN与金属的亲和力很小，黏结温度高，对铁族金属不易产生扩散，TiN涂层硬度为2000HV。

    ②TiN铁基材料的摩擦系数比TiC更低，较小的摩擦系数可减少黏结积屑瘤，降低加工表面粗糙度。

    ③TiN刀具脆性较小，韧性较好。断续切割时工作性能较好，TiN涂层呈金黄色或古铜色，商品外观漂亮。

    ④TiN涂层主要缺点是黏结强度较TiC涂层差，TiN涂层硬度较低，抗刀尖磨损和抗后刀面磨损不及TiC涂层。

    (3)Al2O3涂层  Al2O3涂层在高温下有良好的热稳定性及高的高温硬度。在高速切削条件下，耐磨性比TiC、TiN好。而且具有良好的化学稳定性和抗氧化能力，在高温条件下，对钢与铸铁的化学惰性好。在1000～1500℃ Al2O3的抗氧化能力比TiC、TiN都高。摩擦系数低，不易产生积屑瘤，加工表面粗糙度值较低。Al2O3涂层与基体黏结较好。涂层厚度在5μm左右，努氏硬度为2000。