涂層刀具是利用氣相沉積方法在高強(qiáng)度的硬質(zhì)合金或高速鋼(HSS)基體表面涂覆幾個微米的高硬度，高耐磨性的難熔金屬或非金屬化合物涂層而獲得的。涂層刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化學(xué)性能穩(wěn)定、耐熱耐氧化、摩擦系數(shù)小和熱導(dǎo)率低等特性，涂層材料作為化學(xué)屏障和熱屏障，減少了刀具與工件間的擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)，從而減少了月牙洼磨損，切削時可比未涂層刀具提高刀具壽命3～5倍以上，提高切削速度20%～70%，提高加工精度0.5～1級，降低刀具消耗費(fèi)用20%～50%。
　　
　　涂層刀具的出現(xiàn)是刀具材料發(fā)展中的一次革命。自涂層刀具問世以來，刀具涂層技術(shù)取得了快速發(fā)展，涂層種類也越來越多。工業(yè)發(fā)達(dá)國家使用的涂層刀具在切削刀具中占的比例越來越大，約占到70%～80%，涂層刀具已經(jīng)成為現(xiàn)代刀具的標(biāo)志。表1所示為刀具涂層材料的發(fā)展?fàn)顩r，從第一代的單涂層逐漸發(fā)展到多元多層涂層以滿足不同材料及切削環(huán)境的切削加工，隨著涂層技術(shù)的發(fā)展，新型的納米技術(shù)涂層和軟涂層逐步走向市場。
　　
　　刀具涂層材料的發(fā)展
　　時間－涂層材料－涂層方法－主要應(yīng)用
　　
　　 1968－TiC,TiN－CVD－硬質(zhì)合金刀具
　　
　　 1973－TiCN,TiCN+Al2O3－CVD－硬質(zhì)合金刀具
　　
　　 1979－TiN－PVD－高速鋼刀具
　　
　　 1981－TiC+Al2O3+TiN－CVD－硬質(zhì)合金刀具
　　
　　 1982－TiCN－MT-CVD－硬質(zhì)合金刀具
　　
　　 1984－TiCN－PVD－硬質(zhì)合金，高速鋼刀具
　　
　　 1986－Diamond,CBN－CVD,PVD－硬質(zhì)合金刀具
　　
　　 1989－TiAlN－PVD－硬質(zhì)合金高速刀具
　　
　　 1990－TiN,TiCN,TiC－PCVD－硬質(zhì)合金刀具
　　
　　 1993－CrN－PVD－鈦合金，銅合金加工
　　
　　 1994－MoS2－PVD－高速鋼刀具
　　
　　 1995－CNx－CVD,PVD－高速鋼刀具
　　
　　 2000－TiAlCN－PVD－硬質(zhì)合金刀具
　　
　　 2000－TiN/AlN納米多層－PVD－硬質(zhì)合金，高速鋼刀具
　　
　　 2003－TiN/a-Si3N4納米復(fù)合－PCVD－硬質(zhì)合金刀具
　　
　　 2004－AlCrN－PVD－硬質(zhì)合金，高速鋼刀具
　　
　　 2005－Al2O3－PVD－硬質(zhì)合金刀具
　　
　　刀具涂層技術(shù)較好解決了刀具強(qiáng)度和韌性之間的矛盾，通過優(yōu)化涂層的晶格結(jié)構(gòu)、添加合金元素及多層涂層組合來提高涂層的強(qiáng)韌性，以適應(yīng)不同的切削條件，大大提高了刀具的耐用度和切削速度。目前研究的熱點(diǎn)是開發(fā)具有納米多層結(jié)構(gòu)和納米復(fù)合涂層新型刀具涂層材料，具有特殊性能的刀具軟涂層也將成為刀具涂層材料新的研究領(lǐng)域。