刀具涂层技术的现状和其发展趋势
刀具涂层的发展现状与应用
刀具涂层的发展现状与应用摘要：随着现代制造业的快速发展，传统刀具已经无法满足现在加工的需求。
涂层刀具的出现大大解决了这一问题，与传统刀具相比，涂层刀具具有优异的热稳定性、好的耐磨性能、高硬度和高的结合强度等优点。
本文主要介绍了刀具涂层材料的发展，涂层的制备技术并对刀具涂层的应用前景与发展进行了展望。
关键词：刀具涂层;涂层材料；制备技术；应用前景与发展0引言随着机械行业加工技术的不断发展, 加工难度较高新型材料的使用逐渐增多,高速切削加工条件的不断提高,传统的刀具已经不能满足新的要求[1]。
虽然通过一系列措施,使得刀具材料的硬度提高，抗磨损性增加，但与此同时，也降低了刀具材料的冲击韧性和抗弯强度,因此刀具的使用性能受到影响。
由于刀具涂层是改善上述问题的有效方法，即刀具基体上涂覆一层或多层高硬度、耐磨损、耐腐蚀的金属或者非金属化合物涂层（如：CrN、AlTiN 、AlCrN 、Al2O3等），这使得刀具与工件之间的摩擦因数大大降低，在不降低涂层的硬度与韧性的前提下提高了刀具的耐磨性，延长了刀具的使用寿命，提高了加工效率[2]。
1刀具涂层材料的发展近年来，刀具涂层的逐步发展，使得涂层可供选择性增加,例如二元涂层、多元涂层以、纳米复合涂层，交替涂覆的多元涂层等。
下面是一些刀具涂层材料和制备工艺的发展应用情况。
在不同的加工条件、不同加工场合选用哪种涂层有益于切削加工得到最佳效果，每一种涂层材料的特性都具有十分重要的作用。
1.1二元涂层通过等离子体辅助的物理气相沉积（PVD）技术制备的过渡金属氮化物硬质涂层可以被广泛地应用于改善工业刀具和机械零部件的性能和寿命。
其中二元涂层CrN因为具有硬度高、膜/基结合力强、耐磨损等优良特性，故被作为保护涂层广泛的应用于机械加工行业。
而高的氧化温度和在恶劣的环境条件下具有优异的耐腐蚀性能，进一步提高了CrN涂层的综合性能，与其他金属形成多组分涂层已经进行了合作[3]。
TiC是一种硬度高，耐磨的化合物二涂层,具有良好的抗摩擦耐磨损性能; TiN的硬度稍低,但化学稳定性较高,且降低了刀具与被加工工件之间的摩擦系数，与高速钢涂层结合牢固。
国外刀具涂层技术的现状及发展趋势
维 克的工作 小组在 Ｉ Ｍ 位 于美 国圣 何塞 的研 究 中心 ，他们 目前 正在努 力研发 一种名 为 ” Ｂ
锂空气” 的新型电池。该电池应用的技术能极大提高 电动汽车 电池的效率 ，让 电动汽车每充 电一 次 即可跑 ５０ ｉ，而 大 多数 目前市场上 销售 的 电动 汽车 充 电一次 只 能跑 １０ｍ。 ０ｋ ｎ ０ｋ 这种 电池在 理 论上能 够将 目前 电动 汽 车普遍使 用 的锂 电池能量 密度 提 高十倍 ， 因为 这种 电池将空气作为反应物放入 电池 内部 。这意味着” 锂空气” 的储存装置要 比一般的锂 电池更 轻，这也很大程度提升了电动汽车的性能。 ” 我总是把这个研发 的过程 比喻成攀登珠穆朗玛峰，” 维克说，” 在过去 的两个月里，我 们只能算是刚刚起步而已，不过可喜的是，我们已经取得 了一些突破性进展。” 维克 不愿透 露 关于研 究 的详 细 内容 ，但 他表 示 ，这 种” 空气 ” 锂 电池 将 是可 以重复充 电使 用 的，还 将拥有 之 前锂 电池所 没有 的一 些功 能 。” 这个 研究 可 能花 费数年 ， 同时也 是一 个具 有 极 高风 险的研 究项 目。” 虽然，维克的小组取得了一定的成果， 但是想要使电动汽车的电池既安全又经济，暂时 还 是 无法 实现 的 ，即便 金属 空气 电池也 是如此 。在金 属 空气 电池 中，空气 中 的氧 气被 当作锂 电极 的反应 物 。ＩＭ 研 究员纳 亚说 ：” Ｂ 这样 电池 就像 一个燃烧 引擎 。现 在是 汽车 吸进空 气使 其与汽油一起燃烧， 将来空气将会用于电化学反应。 ⅢＭ 预计在 ５ ” 年后生产出第一个样品， 而其他研究者则很谨慎地预计，这种研究方案需要耗时几十年。 从世界范围来看，电动汽车的研究者和开发商都把重点放在电池方面， 锂离子电池技术 代 表 了 当前的研 究水平 。２ 纪 ９ 代初 ，索尼 生产 出 了第 一个 小型 的锂离 子 电池 ， 由于 Ｏ世 ０年 具备性能高、 寿命长、充 电时间短等优点，很快就在小型设备如移动电话、笔记本电脑和模 型飞机等方面得到了应用 。有趣的是，在汽车领域最初却没人愿意使用锂离子电池， 锂作 为 电极 材 料不仅 会 导致 电压 过高 ，而 且很容 易与其 他元素 进 行反应 。 目前 ，对 于锂 电池来 说，安全性 、耐用性 、放 电容 量 以及 快速 充 电都是 十分 重要 的，这 几 个要 素缺 一不 可 。 而 ， 车 电池 的安全性 、放 电容量 和耐用 性是 相互 联系 、此消彼 长 的， 然 汽 电池制 造 商陷入 两难境 地 ，一方 面 的提 高大 多 以牺 牲其 它方 面为代 价 。
浅谈涂层刀具的应用现状和发展前景
浅谈涂层刀具的应用现状和发展前景摘要：随着新材料的出现，切削速度的提高，对刀具的要求是高切削速度、高进给速度、高可靠性、长寿命、高精度和良好的切削控制性。
涂层刀具的出现，使难加工材料以及新材料切削性能有了重大突破。
本文从涂层刀具的概念入手，通过分析涂层刀具的发展历史和在金属切削加工中涂层刀具与普通刀具的性价对比来阐述涂层刀具的应用以及目前存在的问题，预测今后的发展前景。
关键词：涂层刀具切削加工应用Abstract:With the emergence of new material, the increase of cutting speed on tool requirements, high cutting speed, high feed rate, high reliability, long life, high precision and good cutting control. Coated cutting tools appear, make hard processing materials and new materials cutting performance has been a major breakthrough. In this paper, through the analysis of coating tools, with its historical development in metal cutting processing, and general tool of price comparison on coated cutting tool application and present problems, forecast the development foreground henceforthKey Words：Coated cutting tool Cuttingp rocessing Application引言对于机械行业来说，世界上目前发展的重要项目有:高速精密切削加工，少、无冷却润滑液的切削或干切削，高硬状态下切削加工。
刀具涂层技术的现状与发展PVDCVD
刀具涂层技术的现状与发展PVDCVD刀具涂层技术的现状与发展摘要：刀具涂层技术是一种受刀具市场需求而产生的一种表面改性技术，该项技术能改变切削刀具的综合机械性能，大幅度提升加工效率以及刀具寿命，刀具涂层技术成为高效率、高精度、高可靠性要求的关键机械加工技术之一。
本文着重介绍了刀具涂层技术的涂层材料的制备方法及种类，并对刀具涂层技术的应用前景及发展趋势进行了展望。
从工艺、装备、技术开发、推广应用、售后服务等方面分析我国刀具涂层技术与工业发达国家的差距；文中建议我国工具行业应针对国内刀具涂层技术现状，建立统一的研究、开发、服务体系，系统地引进国际先进技术，通过消化吸收逐步达到自我开发的能力，最终实现参与国际市场竞争的目的。
关键词：刀具;涂层技术;PVD;CVD1 引言刀具涂层技术是一种受刀具市场需求而产生的一种表面改性技术，该项技术能改变切削刀具的综合机械性能，大幅度提升加工效率以及刀具寿命，因此该项技术已与材料、加工工艺并称为切削刀具制造的三大关键技术。
为了满足机械加工的高效率、高精度、高可靠性的要求，各个国家都十分注重刀具涂层技术的发展。
当前，我国刀具涂层技术正处于一个发展的十分关键的时期，特别是PVD涂层技术，使用原有的涂层技术生产的刀具已不能满足切削加工要求；发展PVD技术，能提高我国切削刀具的水平，获得巨大的经济效益，提高我国的综合国力。
2 国内外刀具涂层技术的现状及发展趋势刀具涂层技术目前分为两大类，即化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）技术。
2.1 物理气相沉积（PVD）技术的发展习惯上，把固体(液态)镀料通过高温蒸发、溅射、电子束、等离子体、激光束、电弧等能量形式产生气相原子、分子、离子(气态，等离子态)进行输运，在固态表面上沉积凝聚，生成固相薄膜的过程称为物理气相沉积(PVD)。
物理气相沉积（PVD）技术产生于上世纪七十年代末，因为它的工艺温度控制在500℃以下，，可作为最终处理工艺用于高速钢类刀具的涂层。
2023年国内外工业切削刀具涂层技术的发展
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04 国内外涂层技术的比较与评价指标 Comparison and Evaluation Indicators of Coating Technologies at Home and Abroad
应用领域：航空航天
1.航空航天领域对高性能切削刀具需求增长
航空航天领域对工业切削刀具涂层技术的需求日益增长。航空航天行业的切削加工对刀具的性能要求极高，需要切削刀具具有高温抗磨、耐腐蚀和高硬度等特性。因此，工业切削刀具涂层技术在航空航天领域中得到广泛应用。
2.航空航天工业切削刀具涂层技术：提高效率、延长寿命、降低成本
3.国内涂层技术活跃，追求高性能刀具
总体而言，国内涂层技术的研究动态非常活跃，研究人员不断追求更先进的材料和工艺，致力于提高切削刀具的耐磨性、耐热性和切削性能，以满足工业发展对高性能切削刀具的需求。
02 工域业切削刀具涂层的优势与应用领 Advantages and Application Fields of Industrial Cutting Tool Coatings
切削刀具涂层技术的应用还能提升汽车零部件的加工质量。切削刀具涂层能够减少切削过程中的热变形和切屑的 粘附，降低切削表面的粗糙度，提高零部件的表面质量和加工精度。优质的切削表面可以提升汽车零部件的质量， 增加其耐磨性、耐腐蚀性和机械强度，提高汽车的整体性能和可靠性。
03 国内外涂层技术的研究重点与趋势 Research Focus and Trends of Coating Technology at Home and Abroad
现代刀具涂层制备技术的研究现状
V o.l 37 No .2 A pr .2008 SURFACE TECHNOLOGY现代刀具涂层制备技术的研究现状康勃,马瑞新,吴中亮,王目孔,林炜(北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083)[摘 要] 刀具涂层是一种机床工具行业的重要材料,其性能直接影响数控机床的机械加工精度。
概述了刀具涂层材料的特点、要求及涂层制备技术的发展,分析了化学气相沉积法、物理气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法及溶胶2凝胶法等几种涂层制备方法的优缺点。
结合国内外刀具涂层的研究现状及发展趋势,指出在大力发展化学气相沉积涂层和物理气相沉积涂层技术的同时,开发两者相结合的新型工艺,推动国内刀具涂层技术的快速发展。
[关键词] 刀具涂层;化学气相沉积;物理气相沉积;溶胶2凝胶[中图分类号]TG174.44;TG71[文献标识码]A[文章编号]1001-3660(2008)02-0071-04R esearch Status i n Preparati on ofModern Cutti ng Tool Coati ngsKA NG Bo ,M A Rui 2xi n ,WU Zhong 2liang,W A NG Mu 2kong,LI N Wei(School ofM etallur gical and E col o gica lEngineeri n g ,Beiji n g Un iversity of Science and Technol o gy ,Beiji n g 100083,Ch i n a)[Abstract] Cutti n g tool coating is a k i n d of i m portantm aterial in m ach i n e tool&tools i n dustry and its perf or m 2ance w ill deter m i n e the machi n i n g accuracy of C NC m ach i n es .The coati n g m aterial characteristic ,the request and thecoating technology deve lopment of the cutti n g tool were briefly i n tr oduced .The good and bad poi n ts of C VD ,PVD ,PECVD and the Sol 2G elmethod were analyz ed spec ifi c ally .Un if yi n g the present situation and the trend of the deve l o p 2ment of the cutting tool coati n g at ho me and abroad ,it poi n ted out a ne w craft shou l d be deve loped i n which both CVD and PVD are un ified while vigor ously deve l o ping any one sole l y .By th i s way t h e do mestic coatingmarketw illbe i m pe lled w it h a f ast deve l o pmen.t[K ey w ord s] Cutting tool coati n gs ;CVD ;PVD ;Sol 2Ge lMethod[收稿日期]2007-09-24[作者简介]康勃(1983-),女,陕西西安人,硕士,研究方向为功能薄膜材料。
刀具涂层技术的现状和其发展趋势
刀具涂层技术的现状和其发展趋势
1引言众所周知，刀具表面涂层技术是应市场需求而发展起来的一项优质表面改性技术，由于该项技术可使切削刀具获得优良的综合机械性能，不仅可有效地提高刀具使用寿命，而且还能大幅度地提高机械加工效率，因此该项技术已与材料、加工工艺并称为切削刀具制造的三大关键技术。为满足现代机械加工高效率、高精度、高可靠性的要求，世界各国都十分注重涂层技术的发展。目前我国刀具涂层技术的发展正处在一个十分关键的时刻，尤其是PVD涂层技术，一方面原有的技术已不能满足切削加工日益变化的要求；另一方面国内各大工具厂涂层设备已到了必须更新换代的时期，因此有计划、按步骤的发展PVD技术，不仅能促进我国切削刀具产品技术水平的提高，而且还可获得巨大的经济效益和社会效益。2国际刀具涂层技术的现状及发展趋势刀具涂层技术目前仍可划分为两大类，即CVD(化学气相沉积)和PVD技术(物理气相沉积)。2.1国际CVD技术的发展CVD技术自上世纪六十年代出现以来，在硬质合金可转位刀具上得到了极为广泛的应用。在CVD工艺中，气相沉积所需金属源的制备相对容易，可实现TiN、TiC、T层，其涂层与基体结合强度高，薄膜厚度可达7～9μm，相对而言，CVD涂层具有更好的耐磨性。八十年代中后期，美国85%的硬质合金工
涂层刀具的涂层材料、涂层方法及发展方向
涂层刀具的涂层材料、涂层方法及进展方向在切削加工中，刀具性能对切削加工的效率、精度、表面质量有着决议性的影响。
刀具性能的两个关键指标硬度和强度（韧性）之间好像总是存在着冲突，硬度高的材料往往强度和韧性低，而要提高韧性往往是以硬度的下降为代价的。
在较软的刀具基体上涂覆一层或多层硬度高、耐磨性好的金属或非金属化合物薄膜（如TiC、TiN、Al2O3,等）构成的涂层刀具，较好的解决了刀具存在的强度和韧性之间的冲突，是切削刀具进展的一次革命。
涂层刀具是近20年来进展最快的新型刀具。
目前工业发达国家涂层刀具已占80%以上，CNC机床上所用的切削刀具90%以上是涂层刀具。
1涂层刀具、涂层材料及涂层方法涂层刀具的特点涂层刀具结合了基体高强度、高韧性和涂层高硬度、高耐磨性的优点，提高了刀具的耐磨性而不降低其韧性。
涂层刀具通用性广，加工范围显著扩大，使用涂层刀具可以获得明显的经济效益。
一种涂层刀具可以代替数种非涂层刀具使用，因而可以大大削减刀具的品种和库存量，简化刀具管理，降低刀具和设备成本。
但是刀具在现有的涂层工艺进行涂层后，因基体材料和涂层材料性质差别较大，涂层残留内应力大，涂层和基体之间的界面结合强度低，涂层易剥落，而且涂层过程中还造成基体强度下降、涂层刀片重磨性差、涂层设备多而杂、昂贵、工艺要求高、涂层时间长、刀具成本上升等缺点。
常用的涂层材料及性质常用的涂层材料常用的涂层材料有碳化物、氮化物、碳氮化物、氧化物、硼化物、硅化物、金刚石及复合涂层八大类数十个品种。
依据化学键的特征，可将这些涂层材料分成金属键型、共价键型和离子键型。
涂层材料的性质金属键型涂层材料（如TiB2、TiC、TiN、VC、WC等）熔点高、脆性低、界面结合强度高、交互作用趋势强、多层匹配性好，具有良好的综合性能，是最一般的涂层材料。
共价键型涂层材料（如B4C、SiC、BN、金刚石等）硬度高、热胀系数低、与基体界面结合强度差、稳定性和多层匹配性差。
涂层刀具材料研究现状与发展思路
涂层刀具材料研究现状与发展思路摘要：制造业的飞速发展对刀具材料的要求也越来越高，涂层技术实现了涂层材料的特殊优异性能，使刀具的使用寿命和切削性能等都得到了极大的提高。
因此，涂层技术的应用领域正在日益扩大，在制造业中必将显示更加重要的地位。
本文介绍了刀具涂层材料的研究现状，对其制备工艺及分类两方面进行了综述，并探讨了涂层刀具材料的发展趋势。
关键词：纳米涂层；物理气相沉积；化学气相沉积；超硬刀具引言19世纪70年代，用于研究的简单涂层设备开始出现；到20世纪70年代商品化的涂层设备供应于世；20世纪80年代涂层技术进入工业化大生产；21世纪初，涂层技术成为世人瞩目的新技术。
涂层技术是应市场需求发展起来的一种表面处理技术。
近10年来，涂层技术在刀具行业的应用得到了快速普及，涂层刀具已成为切削加工不可或缺的主流刀具。
与此同时，随着切削技术向高速、高效、强力、干式的方向发展，刀具涂层技术成为了左右切削技术发展的主要因素。
由于这项技术可使工、模具表面获得优良的综合机械性能，从而大幅度提高机械加工效率及延长工、模具使用寿命，因此它已成为满足现代机械加工高效率、高精度、高可靠性要求的关键技术之一，而且其应用领域正在迅速扩展。
涂层发展正面临前所未有的机遇。
因此，对于刀具涂层及其性能的研究，并开发满足不同加工条件的高性能刀具涂层，对促进制造业发展具有重要意义。
1.涂层刀具材料的制备及发展现状涂层刀具结合了基体高强度、高韧性和涂层高硬度、高耐磨性的优点，提高了刀具的耐磨性而不降低其韧性。
涂层刀具通用性广，加工范围显著扩大，使用涂层刀具可以获得明显的经济效益[1] 。
涂层技术的发展已从当初单一的TiC、TiN涂层发展为TiC-Al2O3-TiN复合涂层和TiCN、TiAlN等多元复合涂层，涂层的性能有了很大的改善，使用范围不断扩大，涂层刀具的基体材料范围也在扩大，高速钢、硬质合金、陶瓷刀具都可以进行涂层。
新的涂层工艺不断出现，如生产上常用的涂层方法有两种：物理气相沉积（PVD）法如图1和化学气相沉积（CVD）法如图4。
欧洲刀具涂层的最新状况及发展模式
欧洲刀具涂层的最新状况及发展模式发布时间：2006-06-031．引言自1980年Balzers将其物理涂层工具投人市场以来，几十年来，欧洲地区该项技术的应用及发展在世界领域起到了举足轻重的作用，随着现代机械加工业高速加工时代的到来，世界各国也愈加注重涂层技术的应用与发展。
欧洲刀具涂层技术自上世纪80年代中期以来得到了广泛发展，尤其是物理涂层技术，可以说代表了当前世界最高水平。
目前，欧洲物理涂层设备制造厂有十余家，涂层服务中心六十多家，主要采用阴极电弧及磁控溅射技术，在机械工业较发达国家或地区已形成了完备的服务体系。
2．欧洲刀具涂层技术最新状况目前欧洲在刀具涂层领域较有影响的涂层设备制造及服务公司有瑞士的Balzers公司、Platit 公司，德国的CemeCon公司、PVT公司、Metaplas公司（公司总部位于美国）等，现将这些公司的最新状况介绍如下。
2.1 Balzers公司Balzers公司是目前世界上规模最大的刀具涂层公司，自上世纪70年代开始从事物理涂层技术的研发，以工具、精密零件涂层及装饰镀膜为主；1980年推出了热阴极离子镀膜机BAI830，完成了成套技术的开发工作，成功地应用于高速钢刀具涂层并达到了工业化生产水平。
在20多年里的发展过程中，该公司一直坚持设备制造、成套技术转让及涂层服务的方针，其所开发的设备主要有BAI830、BAI830C、BAI730D、BAIl200、RCS，包含了CVD技术和PVD技术两类，而目前PVD主要采用BAIl200、RCS设备，该类设备以阴极电弧技术为主，也可附加磁控溅射靶进行WC/C膜的涂层。
到目前为止，Balzers公司在全球已开办了57家涂层服务中心，其涂层设备超过400台。
BAIl200、RCS采用了圆形平面阴极靶技术和辐射加热技术，可进行快速镀膜生产，该公司更注重新型涂层薄膜材料的开发，目前在该类设备中可进行BALINIT A，BALINIT B，BALINIT D，BALINIT FUTURA NANO，BALINIT X.TREME，BALINIT HARDLUBE，BALINIT X.CEED等薄膜涂层，目前其比较具有代表性的涂层为FUTURA NANO和X.CEED。
涂层刀具的优点及涂层技术的发展
涂层刀具的优点及涂层技术的发展000000000涂层刀具的优越性在韧性较好的刀具(刀片)基体上进行表面涂层，涂覆具有高硬度、高耐磨性、耐高温材料的薄层(如TiN、TiC等)，使刀具(刀片)具有全面、良好的综合性能。
未涂层高速钢的硬度仅为62~68HRC(760~960HV)，硬质合金的硬度仅为89~93.5HRA(1300~1850HV);而涂层后的表面硬度可达2000~3000HV以上。
①由于表面涂层材料具有很高的硬度和耐磨性，且耐高温。
故与未涂层的刀具(刀片)相比，涂层刀具允许采用较高的切削速度，从而提高了切削加工效率;或能在相同的切削速度下，提高刀具寿命。
②由于涂层材料与被加工材料之间的摩擦系数较小，故涂层刀具(刀片)的切削力小于未涂层刀具(刀片)。
③用涂层刀具(刀片)加工，零件的已加工表面质量较好。
④由于涂层刀具(刀片)的综合性能良好，故涂层硬质合金刀片有较好的通用性，一种涂层硬质合金牌号的刀片具有较宽的使用范围。
技术的发展和进步笔者多次参观了国际机床工具展览会，收集到很多资料，并听取了各大工具公司的技术报告，从而了解到刀具产品表面涂层技术的发展和进步。
CVD涂层技术的进展过去，硬质合金刀具表面涂层采用高温化学气相沉积(HTCVD)工艺。
在常压或负压的沉积系统中，将纯净的H2、CH4、N2、TiCl4、AlCl3、CO2等气体根据沉积物的成分，按一定配比均匀混和，依次涂到具备一定温度(一般为1000~1050℃)的硬质合金刀片表面，即在刀片表面沉积TiC、TiN、TiCN、Al2O3或者它们的复合涂层。
直到现在，HTCVD仍是使用最多的工艺方法，除HTCVD外，还有等离子体化学气相沉积(PCVD)工艺，它是在硬质合金刀具(刀片)表面涂层的另一种方法，因这种涂层工艺温度较低(700~800℃)，故刀片的抗弯强度降低。
因为TiC与基体材料的线膨胀系数最接近，通常用TiC薄层先涂在基体表面上，外面再涂TiN、Al2O3，如TiC/TiN、TiC/Al2O3、TiC/TiCN/TiN 等。
涂层刀具行业报告
涂层刀具行业报告涂层刀具是一种在刀具表面涂覆一层特殊材料的刀具，以提高刀具的耐磨性、耐腐蚀性和切削性能。
涂层刀具广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航天等行业，是现代制造业中不可或缺的重要工具。
本报告将对涂层刀具行业的发展现状、市场需求、技术趋势等方面进行深入分析。
一、涂层刀具行业的发展现状。
随着制造业的快速发展，涂层刀具行业也得到了迅猛的发展。
涂层刀具以其优异的性能，逐渐取代了传统的未经涂层处理的刀具，成为制造业中的主流产品。
目前，涂层刀具行业的竞争格局日益激烈，国内外企业纷纷加大研发投入，推出各种新型涂层刀具产品，以满足市场的不断增长的需求。
二、市场需求分析。
1. 机械加工行业。
机械加工行业是涂层刀具的主要应用领域之一。
随着机械加工行业的快速发展，对刀具的要求也越来越高，涂层刀具以其优异的耐磨性和切削性能，受到了广泛的青睐。
特别是在高速切削、重负荷切削等领域，涂层刀具的需求更是迅速增长。
2. 汽车制造行业。
汽车制造行业对刀具的要求也非常高，特别是在汽车发动机、变速箱等零部件的加工中，对刀具的耐磨性和切削性能要求更是严格。
因此，涂层刀具在汽车制造行业中也有着广阔的市场需求。
3. 航空航天行业。
航空航天行业对刀具的要求更是苛刻，对刀具的材料、精度、耐磨性等方面都有着极高的要求。
涂层刀具以其优异的性能，成为航空航天行业不可或缺的重要工具。
三、技术趋势分析。
1. 纳米涂层技术。
随着纳米技术的不断发展，纳米涂层技术被广泛应用于涂层刀具的生产中，通过纳米材料的应用，可以大幅提升涂层刀具的性能，使其具有更高的耐磨性和切削性能。
2. 多功能涂层技术。
未来涂层刀具的发展方向是多功能化，即在一种涂层中具备多种性能，如耐磨性、耐腐蚀性、导热性等，以满足不同领域的需求。
3. 智能制造技术。
随着智能制造技术的发展，涂层刀具的生产也将更加智能化，通过智能制造技术可以实现对涂层刀具生产过程的精准控制，提高生产效率和产品质量。
新一代切削刀具AIP涂层SX系列
Ｒ ＝ ．５ ａ ０１
Ｌ ｍ Ｌ
Ｒａ ０１ ＝． ５
Ｕ ｍ
Ｒ ＝ ． ａ ０２
“ ｍ
刀具 ： １ Ｒ 硬质 合金双 刃球 头立铣刀 ； 转速 ：
２ ０ ０／ ｎ 进 给 量 ： ７ ０ ／ ｎ 径 向切 ５０ｒ ； ｍｉ ３ ５ ｍｍ ｍｉ； 深 ：： ｍ； ０５ ａ ｒ 轴向切深 ：．ｒｍ ０３ ａ
的磁场控制 ， 采用精密阴极 ， 大幅减 小 了熔融粒子 的大小及数量 ， 对延
ｉ 和ＺＮ （） ３一般Ａ Ｐ Ｉ涂层的种类和特长 的动 向。ＴＮ ｒ 涂层的色调为金 色， 十分美观 ， 多用于装饰涂层。 用Ａ Ｐ Ｉ方式涂覆 的一般涂 层的
长刀具寿命具有 良好效果 ， 这种设 种类见 表２ 。由于工件材质 和切 削
◎ △
× ｏ
△ ◎
◎ ｏ
１ 切削刀具涂层技术的现状
（） １切削刀具涂层技术的种类
用于切削刀具的涂层技术主要 分 为Ｐ Ｄ 物理涂层 ） Ｖ （ 学 Ｖ （ 和Ｃ Ｄ 化 涂层 ） 两大类 。Ｐ Ｄ Ｖ 又分 为真空涂 覆、 阴极 真空喷镀 和离子镀 。涂层
技术 用 于 切 削 刀具 时 ， Ｖ 工 艺 的 ＣＤ
新一代切削刀具 Ａｌ 涂层 Ｐ Ｓ Ｘ系 列
近 １年来 ， ０ 涂层 技术在切削刀
成涂层 薄膜 的涂层技 术 （ 见图 １。 ）
过去 已开发 了多种离 子镀设备 ， 目
前在工业上广泛使用的主要有Ｈ Ｄ Ｃ
（ 阴极 ） 热 式和Ａ Ｐ 单弧／ Ｉ（ 多弧离子
镀） 式。这两种设备 的差异 主要是
蒸发源 的构成不 同。由于Ａ Ｐ Ｉ式离
离子镀是一种在真空中使金属 子镀具有容易获得使用多种金属的
刀具涂层技术的应用
刀具涂层技术的应用刀具涂层技术的应用引言：刀具涂层技术是一种在刀具表面附加一层薄膜的技术，以增加刀具的寿命、提高切削性能和减少切削力。
它在制造业中被广泛应用。
本文将深入探讨刀具涂层技术的原理、常见的应用领域以及未来的发展趋势。
一、刀具涂层技术的原理刀具涂层技术的原理是在刀具表面形成一层涂层，这个涂层可以提供刀具的耐磨性、高速切削能力和抗热性能。
常见的涂层材料包括碳化物、氧化物和氮化物。
涂层可以通过物理蒸发沉积、化学气相沉积和物理气相沉积等方法制备。
二、刀具涂层技术的应用领域1. 汽车制造业：在汽车制造业中，刀具涂层技术可以应用于汽车零部件的加工过程中，例如发动机零部件的铣削、钻孔和车削等。
刀具涂层技术可以提高刀具的寿命，减少生产成本，并提高生产效率。
2. 航空航天工业：在航空航天工业中，刀具涂层技术可以应用于飞机零部件的加工和维修过程中。
刀具涂层技术可以提高刀具的高温抗氧化性能和抗磨损性能，保证零部件的质量和安全性。
3. 电子制造业：在电子制造业中，刀具涂层技术可以应用于半导体和电子元件的加工过程中。
刀具涂层技术可以提高切削质量，减少切削力和加工成本，提高生产效率。
4. 刀具制造业：在刀具制造业中，刀具涂层技术可以应用于刀具的制造过程中。
刀具涂层技术可以提高刀具的硬度、耐磨性和耐蚀性，延长刀具的使用寿命。
三、刀具涂层技术的未来发展趋势1. 纳米涂层技术的应用：随着纳米材料的发展和应用，纳米涂层技术将成为刀具涂层技术的重要发展方向。
纳米涂层可以提供更高的硬度、更好的耐磨性和更低的摩擦系数。
2. 多功能涂层技术的发展：多功能涂层技术是指在刀具表面涂层上添加功能性材料，以实现多种性能的综合应用。
未来，多功能涂层技术将成为刀具涂层技术的主要发展方向，以满足不同应用领域的需求。
3. 智能涂层技术的应用：智能涂层技术是指通过在刀具表面涂层上添加传感器或微电子设备，实现对刀具状况的实时监测和控制。
智能涂层技术将提高刀具的自动化程度和可靠性，减少刀具的维护和更换。
刀具涂层技术的研究现状和发展趋势
刀具涂层技术的研究现状和发展趋势一、本文概述刀具涂层技术作为提升刀具性能、延长刀具使用寿命的重要手段，在现代制造业中发挥着至关重要的作用。
随着科学技术的不断进步，刀具涂层技术的研究和应用也在不断深化。
本文旨在全面概述刀具涂层技术的研究现状，分析其发展趋势，为相关领域的科研工作者和从业人员提供参考和借鉴。
本文将首先介绍刀具涂层技术的基本概念、分类及其应用领域，阐述涂层技术在提高刀具硬度、耐磨性、抗腐蚀性等性能方面的优势。
随后，本文将重点分析当前刀具涂层技术的研究现状，包括涂层材料的选择、制备工艺的优化、涂层与基材的结合机制等方面。
还将探讨涂层技术在不同制造领域中的应用案例，以及在实际应用中遇到的问题和挑战。
本文将展望刀具涂层技术的发展趋势，包括新型涂层材料的研发、涂层制备技术的创新、涂层性能的优化等方面。
通过对刀具涂层技术未来发展方向的探讨，旨在为相关领域的科研工作者和从业人员提供有益的启示和思考。
二、刀具涂层技术的基础知识刀具涂层技术是一种通过物理或化学方法在刀具表面形成一层或多层薄膜的技术，旨在提高刀具的性能和寿命。
这些涂层能够显著增强刀具的硬度、耐磨性、抗热性以及化学稳定性，从而提升刀具在切削过程中的切削效率、加工精度和使用寿命。
涂层材料的选择是刀具涂层技术的关键。
目前，常用的涂层材料主要包括金属氧化物（如氧化铝、氧化钛）、金属氮化物（如氮化钛、氮化铬）、金属碳化物（如碳化钛、碳化钨）以及金刚石和类金刚石等。
这些材料具有优异的物理和化学性能，能够在刀具表面形成坚固的保护层。
涂层技术主要分为物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）两大类。
物理气相沉积技术通过物理过程将涂层材料蒸发并沉积在刀具表面，主要包括真空蒸发、溅射、离子镀等方法。
而化学气相沉积技术则通过化学反应在刀具表面生成涂层，包括热化学气相沉积和等离子化学气相沉积等。
涂层结构的设计也是刀具涂层技术中的重要环节。
涂层结构通常由底层、中间层和顶层组成，旨在实现涂层与基体之间的良好结合、提高涂层的耐磨性和抗热性，以及优化涂层表面的性能。
刀具涂层技术
刀具涂层技术刀具涂层技术一、简介刀具涂层技术是一种常用的刀具改进技术，通过在刀具表面应用涂层，可以显著提高刀具的硬度、耐磨性和切削性能，从而延长刀具的使用寿命。
刀具涂层技术已广泛应用于金属加工、车床加工、铣床加工等领域，并对现代制造业的发展起到了重要推动作用。
二、刀具涂层技术的原理刀具涂层技术主要通过在刀具表面形成一层薄膜，改变刀具的表面性质，以提高其性能。
常用的刀具涂层材料包括氮化物、碳化物、氧化物和金属等。
涂层可以提高刀具的硬度，减少切削时的磨损，增加刀具的耐用度。
三、刀具涂层技术的优势1. 提高切削性能：刀具涂层技术可以大大提高刀具的切削性能，使其在加工过程中更加高效、精确。
涂层可以降低切削力和摩擦系数，减少切削热。
因此，刀具涂层技术在高速切削和重切削条件下具有明显的优势。
2. 延长刀具使用寿命：刀具涂层技术可以显著延长刀具的使用寿命。
涂层的硬度和耐磨性可以有效减少刀具的磨损和损坏，提高其使用寿命。
此外，涂层还能提高刀具的耐腐蚀性，减少化学反应和氧化，使刀具更加耐久。
3. 提高加工质量：刀具涂层技术能够提高加工质量，降低加工中的振动和噪音。
涂层可以改善刀具与工件之间的接触情况，减少粘着和堆焊的可能性，使加工过程更为平稳。
4. 提高加工效率：刀具涂层技术的应用可以提高加工效率，节约加工时间和成本。
由于涂层能够减少摩擦和热量，因此降低了切削力和切削温度，从而使加工过程更加稳定。
四、刀具涂层技术的应用领域刀具涂层技术已广泛应用于金属加工、车床加工、铣床加工、钻削加工等领域。
在汽车制造、航空航天、机械制造等行业中，刀具涂层技术被广泛应用于高效高精度的加工中。
刀具涂层技术还在一些特殊领域得到了广泛应用。
例如，在医疗器械制造领域，刀具涂层技术可以提高手术刀具的精度和切削性能，从而提高手术的效果。
在材料研究领域，刀具涂层技术可以用于表面改性、材料切削和薄膜制备等方面。
五、刀具涂层技术的发展趋势随着制造业的快速发展，刀具涂层技术也在不断创新和进步。
刀具涂层技术的现状与展望
2000 年第 34 卷 3
3
刀具涂层技术的现状与展望
成都工具研究所( 610056) 陈维喜
摘 要: 综述了国内外切削刀具涂层技术的现 状, 展望了 涂层技术 的发展 前景, 分析 了 CVD 和 PVD 工艺各 自 具备的优点和不足。指出, 开发新的涂层材料和 CVD、PVD 两种工艺相互补充, 可获得较理想的涂层效果。
材料 T iC
熔点 密度 ( ) ( g/ cm3) 3067 4 93
硬度 弹性模量 线胀系数 抗高温
( Hv) ( kN/ mm2) ( 10- 6/ K) 氧化性能
2800 470
80
一般
TiN 2950 5 40 2100 590
94
一般
TiB2 3225 4 50 3000 560
78
一般
收稿日期: 1999 年 7 月
要用于套装麻花钻及齿轮刀具的涂层处理, 估计涂 层套装麻花钻已占全磨制麻花钻总量的 50% 左右。 以江苏丹阳飞达、天工两个大型工具集团为例, 每年 麻花钻涂层费用均超过 500 万元人民币, 约有 20 台 PVD 设备供麻花钻涂层使用。国内主要齿轮刀具厂 均拥有 PVD 设备, 为本厂产品涂层 服务, 加上齿轮 制造厂自身在邻近涂层厂涂层的刀具, 齿轮刀具中 涂层刀具的比例已大于 60% 。近年来, 齿轮刀具刃 磨后进行重涂以提高切削效率的概念已逐渐被齿轮 加工业认可, 因此, 今后齿轮刀具的涂层量必将进一 步增加。
涂层刀具的应用现状及发展趋势
涂层刀具的应用现状及发展趋势涂层技术是提升刀具性能的主要手段之一。
通过涂层可以提高切削刀具抗各种磨损的能力,延长了刀具的寿命,提高了被加工零件的表面精度,也提高了切削速度和进给速度,从而提高金属切削效率。
本期话题,主要讨论刀具涂层技术的最新进展情况和发展前景。
涂层刀具的应用现状及发展趋势涂层技术是提升刀具性能的主要手段之一。
通过涂层提高了切削刀具抗各种磨损的能力,延长了刀具的寿命,提高了被加工零件的表面精度,也提高了切削速度和进给速度,从而提高了金属切削效率。
今天,在切削刀具主流材料的硬质合金中,涂层硬质合金刀具占了80%,而其中CVD(化学涂层)又占了60%~65%,其余为PVD(物理涂层)。
在CVD涂层方面,包括TiCN、TiC、TiN、ZrCN和Al2O3等各种化合物的多层复合涂层对改善涂层的综合性能,如结合强度、韧性、耐磨性和抗磨性及耐腐蚀性具有良好的效果。
现在典型的VCDTiN(外层) + Al2O3(中层)+TiCN(内层)多层式结构正在从涂层工艺上和涂膜的厚度上得到进一步改善。
MTCVD (中温化学涂层)因有较低的工艺温度和较快的沉积速率使得涂层与基体分界面上的脆性η相最小化,同时减少了在高温CVD涂层中常见的由高温导致的拉伸裂纹,因此,MTCVD TiCN涂层已成为CVD多层涂层中的一个主要构成,这种MTVCD已用于α- Al2O3涂层,如ISCAR的α-IC9150、α-IC9250、α-IC9350和α-IC4100等,提升了涂层与基体的结合强度和抗后面磨损、前面磨损和抗粘附的能力。
在PVD涂层方面,也从单一的TiN或TiCN或TiAlN涂层发展到现在的复合涂层即硬涂层+软涂层。
为适应更高切削速度和干式切削的要求,涂层刀具的红硬性成为近几年PVD技术的开发热点。
TiAlN的改进涂层AlTiN提高了薄膜中Al的含量(Al含量大于50%),提升了涂层的红硬性、化学稳定性和抗氧化的性能,如ISCAR的Al-IC910(加工铸铁和钢)、Al-IC900、Al-IC930(加工钢、不锈钢、硬钢、铸铁、高温合金等)。
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刀具涂层技术的现状和其发展趋势1引言众所周知，刀具表面涂层技术是应市场需求而发展起来的一项优质表面改性技术，由于该项技术可使切削刀具获得优良的综合机械性能，不仅可有效地提高刀具使用寿命，而且还能大幅度地提高机械加工效率，因此该项技术已与材料、加工工艺并称为切削刀具制造的三大关键技术。
为满足现代机械加工高效率、高精度、高可靠性的要求，世界各国都十分注重涂层技术的发展。
目前我国刀具涂层技术的发展正处在一个十分关键的时刻，尤其是PVD涂层技术，一方面原有的技术已不能满足切削加工日益变化的要求；另一方面国内各大工具厂涂层设备已到了必须更新换代的时期，因此有计划、按步骤的发展PVD技术，不仅能促进我国切削刀具产品技术水平的提高，而且还可获得巨大的经济效益和社会效益。
2国际刀具涂层技术的现状及发展趋势刀具涂层技术目前仍可划分为两大类，即CVD(化学气相沉积)和PVD技术(物理气相沉积)。
2.1国际CVD技术的发展CVD技术自上世纪六十年代出现以来，在硬质合金可转位刀具上得到了极为广泛的应用。
在CVD工艺中，气相沉积所需金属源的制备相对容易，可实现TiN、TiC、TiCN、TiBN、TiB2、Al2O3等单层及多元多层复合涂层，其涂层与基体结合强度高，薄膜厚度可达7～9μm，相对而言，CVD涂层具有更好的耐磨性。
八十年代中后期，美国85%的硬质合金工具采用了涂层处理，其中CVD涂层占到了99%；九十年代中期，CVD涂层硬质合金刀片在涂层硬质合金刀具中仍占到了80%以上。
但CVD工艺也有其先天性的缺陷，一是工艺处理温度高，易造成刀具材料抗弯强度的下降；二是薄膜内部为拉应力状态，使用中易导致微裂纹的产生；三是CVD工艺所排放的废气、废液会造成工业污染，对环境影响较大，与目前所提倡的绿色工业相抵触，因此九十年代中期后高温CVD技术的发展受到了一定的制约。
八十年代末Krupp Widia开发的PCVD(低温化学气相沉积)技术达到了实用水平，其工艺处理温度已降至450℃～650℃，有效地抑制了η相的产生，可进行TiN、TiCN、TiC 等涂层，用于螺纹刀具、铣刀、模具等，但到目前为止PCVD工艺在刀具涂层领域内的应用并不十分广泛。
真正引起CVD技术发生突变的是九十年代中期新型MT-CVD(中温化学气相沉积)技术的出现。
新型MT-CVD是以含C/N的有机物乙腈(CH3CN)为主要反应气体和TiCL4、H2、N2在700～900℃下产生分解、化学反应，生成TiCN的一种新方法，可获得致密纤维状结晶形态的涂层，涂层厚度可达8～10μm。
这种涂层结构具有极高的耐磨损性、抗热震性及韧性，并可通过HT-CVD(高温化学气相沉积)工艺技术在表层沉积上Al2O3、TiN等抗高温氧化性能好、与被加工材料亲和力小、自润滑性能好的材料。
MT-CVD涂层刀片适合于高速、高温、大负荷、干式切削条件下使用，其寿命可比普通涂层刀片提高1倍左右。
从目前的发展来看，CVD工艺(包括MT-CVD)主要用于硬质合金车削类刀具的表面涂层，其涂层刀具适合于中型、重型切削的高速粗加工及半精加工，尤其是α-Al2O3涂层是目前PVD技术所难以实现的，因此在干式切削加工中，CVD涂层技术仍占有极其重要的地位。
图1新型MT-CVD涂层剖面图2.2世界PVD技术的发展PVD技术出现于上世纪七十年代末期，由于其工艺处理温度可控制在500℃以下，因此可作为最终处理工艺用于高速钢类刀具的涂层。
PVD工艺可大幅度提高高速钢刀具的切削性能，所以该项技术在八十年代得到迅速推广应用。
八十年代末工业发达国家复杂高速钢刀具PVD涂层比例已超过了60%。
PVD技术在高速钢刀具领域的成功应用，引起了世界各国的高度重视，人们在竞相开发高性能、高可靠性涂层设备的同时，也对其应用领域的扩大进行了更加深入的研究，尤其是在硬质合金、陶瓷类刀具领域中的应用。
与CVD工艺相比，PVD工艺处理温度低，在600℃以下对刀具材料的抗弯强度没有影响(见表1试验结果)；薄膜内部为压应力，更适合于硬质合金精密复杂类刀具的涂层；PVD工艺对环境没有不利影响，符合目前绿色工业的发展方向；此外，随着高速切削加工时代的到来，高速钢刀具应用比例的下降，硬质合金、陶瓷刀具应用比例的上升已成为必然，因此工业发达国家自九十年代初就开始致力于硬质合金刀具PVD涂层技术的研究，九十年代中期，硬质合金刀具PVD涂层技术已取得了突破性的进展，并普遍用于硬质合金立铣刀、钻头、阶梯钻、油孔钻、铰刀、丝锥、可转位铣刀片、异形刀具、焊接刀具等的涂层处理。
目前PVD技术不仅提高了薄膜与刀具基体材料的结合强度，涂层成分也由第一代的TiN发展到了TiC、TiCN、ZrN、CrN、MoS2、TiAlN、TiAlCN、TiN-AlN、CNx等多种多元复合涂层，且由于纳米级涂层的出现(见图2、3ZX涂层，即TiN-AlN涂层)，使得PVD涂层刀具质量又有了新的突破，这种薄膜涂层不仅结合强度高、硬度接近CBN、抗氧化性能好，并可有效地控制精密刀具刃口形状及精度，在进行高精度加工时，其加工精度毫不逊色于未涂层刀具。
硬质合金牌号平均抗弯强度(MPa)未涂层涂层(300℃)涂层(600℃)涂层(700℃)M20 2109 2266 2129 2059 M30 2285 2469 2370 1894 表1不同温度下PVD涂层对硬质合金材料抗弯强度的影响⑴从目前涂层技术的发展来看，由于单一涂层材料无法满足对刀具综合机械性能的要求，现已难以被市场所接受，涂层成分向多元化发展已成为必然趋势；为满足不同的切削加工要求，涂层成分会更为复杂、更具针对性；每单层成分也会越来越薄，并逐步趋于纳米化；涂层温度会愈来愈低；刀具涂层工艺则会向更合理方向发展，预计PVD、MT-CVD 工艺将会成为主流。
图2 ZX涂层特性图3 ZX涂层结构序号时间涂层成分涂层方法主要应用领域1 1968年TiC、TiN CVD硬质合金刀具、模具涂层2 1973年TiCN、TiC+Al2O3 CVD硬质合金刀具、模具涂层3 1979年TiN PVD 高速钢刀具涂层4 1981年TiC+Al2O3+TiN、Al-O-N CVD硬质合金刀具涂层5 1982年TiCN MT-CVD硬质合金刀具涂层6 1984年TiCN PVD硬质合金、高速钢铣刀、钻头类刀具涂层7 1986年Diamond、CBN CVD、PVD硬质合金刀具涂层8 1989年TiAlN PVD硬质合金铣刀类涂层用于钢、铸铁加工9 1990年TiN、TiCN、TiC PCVD用于模具、螺纹刀具、铣刀等10 1991年TiAlN+CrC PVD车、铣削钛合金11 1993年TiN+TiCN(CVD)+TiN(PVD)CVD+PVD 硬质合金铣削类刀具12 1993年CrN PVD用于钛合金、铜合金加工13 1994年MoS2 PVD 用于高速钢复杂刀具涂层14 1995年TiN- AlN PVD硬质合金铣刀片涂层15 1996年厚膜纤维状TiCN MT-CVD硬质合金车削类刀具涂层，粗、半精加工16 1996年CNx CVD、PVD 已可用于高速钢刀具涂层17 2000年TiAlCN PVD硬质合金刀片涂层表2主要涂层工艺发展时段及应用领域3我国刀具涂层技术发展状况3.1我国CVD技术的发展我国CVD涂层技术的研究起源于七十年代初，由于该项技术的专用性强，国内从事其研究的单位并不太多。
八十年代中期国内CVD刀具涂层技术达到实用化，其工艺技术与国际水平相当；在随后十多年里与国际上的发展类似，较为缓慢；九十年代末期，国内开始MT-CVD的研究工作，预计该项工艺及装备的研究工作2001年内可以完成，届时设备及工艺技术将达到目前国际先进水平。
我国PCVD技术的研究始于九十年代初，该项工艺技术主要应用于模具涂层，在刀具领域内的应用，目前也还不十分广泛。
总体上讲，国内CVD技术与国际水平相差不大，如果MT-CVD技术开发成功，整体技术将会与国际先进水平保持同步。
3.2我国PVD技术的发展我国PVD涂层技术的研发工作始于八十年代初，八十年代中期研制成功中小型空心阴极离子镀膜机及高速钢刀具TiN涂层工艺技术。
与此同时，由于对刀具涂层市场前景的看好，国内大型工具厂有七家引进了大型PVD涂层设备，并均以高速钢TiN涂层工艺为主。
进口技术及设备的引进，调动了国内PVD技术的开发热潮，国内各大真空获得设备厂及众多的科研单位纷纷展开了大型离子镀膜机的研制工作，并于九十年代初开发出多种PVD设备。
但由于大多数的设备性能指标差，刀具涂层工艺无法保证，再加上预期的市场效益也未能实现，致使大多数单位放弃了PVD刀具涂层技术进一步的研究工作，因此导致近十年里国内刀具PVD涂层技术处于徘徊不前的局面。
尽管九十年代末国内成功开发出了硬质合金TiN-TiCN-TiN多元复合涂层工艺技术，并达到了实用水平(见表3)，CNx涂层技术也有了重大突破(见表4)，但与国际水平相比，我国刀具PVD涂层技术大概落后了十年左右。
目前国外刀具PVD技术已发展到了第四代，而国内尚处于第二代的水平，且仍以单层TiN涂层为主。
刀具编号刀具涂层主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)加工数量(件)停试原因1 TiCN 1400 88 0.214 480工件掉渣2 TiCN 1400 88 0.214 170工件掉渣3 TiCN 1400 88 0.214 315工件掉渣4未涂层1400 88 0.214 70工件掉渣备注被加工件发动机缸体、被加工材料TL-009、硬度HB195+40、干式切削表3整体硬质合金阶梯钻TiCN涂层对比切削试验⑴编号切削寿命(孔数)未涂层直柄麻花钻TiN涂层直柄麻花钻CNx涂层直柄麻花钻1 6 62 269 2 3 80 168 3 4 155 461 4 / / 276 5 / / 181 平均值孔数4 99 271 切削长度80mm 1980mm 5420mm 备注钻头规格HSS1/4″试坯40Cr HB210切削条件n=1820r/minv=36.3m/min f=0.22mm/r盲孔20mm 表4 CNx涂层直柄麻花钻对比试验⑵4我国刀具PVD涂层技术存在的主要问题我国刀具PVD涂层技术起步时间与国际上相差并不很远，而且在发展初期又大量引进了当时国际上最先进的各类涂层设备，八十年代后期国内涂层设备也得到了迅速发展，但该项技术真正在高速钢刀具上普遍应用，却是在九十年代中期前后，到目前为止尽管硬质合金刀具TiCN涂层已取得了突破，但国内市场仍以TiN涂层为主，究其原因可归纳为以下几个方面：4.1国外涂层设备的集中引进给PVD技术的后续发展造成了某些负面影响八十年代中期国外PVD技术装备的集中引进虽然使该项技术的发展有了一个高的起点，同时也解决了高速钢刀具的涂层问题，但由于这些设备引进厂家都是国内刀具生产骨干企业，其产品在国内市场占有很大比例，这些先进设备的引进在相当长的一段时间内已可以满足企业的生产要求，因此从另一方面看，影响了国产设备在刀具领域内的应用与发展提高；此外八十年代中期PVD技术还处于发展初期，随着该项技术的飞速发展，九十年代后新技术层出不穷，这些企业面临着技术更新的局面，但资金的压力使得企业不得不放弃引进新技术的打算，国内也因此错失了发展提高PVD技术的最佳时期。