TiC（碳化钛），TiN（氮化钛）等坚硬物质的涂层方法大致有两种，化学气相沉积法（CVD法）和物理气相沉积法（PVD法）。

化学气相沉积法的温度为900-1100℃，已超过了高速钢的回火温度，所以不能用于高速钢的表面涂层。

    物理气相沉积法温度较低，在500℃以下，适合对高速钢丝锥，铣刀的涂层，物理气相沉积法中具代表性，常用的是HCD离子电镀工艺。

HCD离子电镀工艺的基本过程是：把涂层材料钛（Ti）放于高真空槽内的坩中，用电子射线让它熔解并与氮气反应，使之在已预热且受负电压作用下的刀具表面上生成细密。牢固的氮化钛（TiN）涂层，TiN涂层呈金黄色，与刀具母体的密著性很好。

    丝锥表面的TiN涂层厚度为1-3um 。

    1 特点

    TiN涂层的特点是： 
    提高表面硬度，提高耐磨性。 
    减小磨擦系数。 
    防粘结。 
    提高耐热性。

    这些特点能完全达到本节初所讲的对刀具表面处理的目的，前面已述表面氮化处理也能提高刀具的表面硬度，但TiN被膜硬度更高，为2000HV，差不多是高速钢母体硬度的三倍。

    和其他氮化物，碳化物相比，TiN的热传导率，热膨胀系数均接近于高速钢，所以与高速钢的粘附强度高。
    TiN涂层可大幅度减小摩擦系数，例如TiN涂层对镍的磨擦系数仅为高速钢对镍的50%。

    2 适用范围

    TiN涂层的丝锥兼备氮化处理和氧化处理两者的优点，因此，对软材料和硬材料均有很好的性能，适用范围很宽，对一般的轧制结构钢，易产生粘结的不锈钢，合金工具钢等均有很好的切削效果。

    3 切削性能

    TiN涂层与丝锥寿命的实验结果见图14，其中，图的上部分刃倾角丝锥不经任何表面处理和经氧化处理，TiN涂层三者加工析出硬化系不锈钢SUS630的 情况，被切削材料易产生粘结，同时硬度高（45HRC），要求刀具有良好的抗粘结性和耐磨性，实验结果表明，丝锥寿命经氧化处理的是不经氧化处理的3倍， 而TiN涂层的又是氧化处理的3倍，图的

中部是被切削材料为S45C钢的情况，下部为经氧化处理和TiN涂层的N型挤压丝锥，加工SS400钢的情况，同样TiN涂层丝锥的寿命都约是氧化处理丝锥寿命的3倍。

刀具涂层：

TiN是一种通用型PVD涂层，可以进步刀具硬度并具有较高的氧化温度。

该涂层用于高速钢切削刀具或成形工具可获得很不错的加工效果。

（2）氮碳化钛涂层（TiCN）

TiCN涂层中添加的碳元素可进步刀具硬度并获得更好的表面润滑性，是高速钢刀具的理想涂层。

（3）氮铝钛或氮钛铝涂层（TiAlN/AlTiN）

TiAlN/AlTiN涂层中形成的氧化铝层可以有效进步刀具的高温加工寿命。主要用于干式或半干式切削加工的硬质合金刀具可选用该涂层。根据涂层中所含铝和钛的比例不同，AlTiN涂层可提供比TiAlN涂层更高的表面硬度，因此它是高速加工领域又一个可行的涂层选择。

（4）氮化铬涂层（CrN）

CrN涂层良好的抗粘结性使其在轻易产生积屑瘤的加工中成为涂层。涂覆了这种几乎无形的涂层后，高速钢刀具或硬质合金刀具和成形工具的加工性能将会大大改善。

（5）金刚石涂层（Diamond）

CVD金刚石涂层可为非铁金属材料加工刀具提供性能，是加工石墨、金属基复合材料（MMC）、高硅铝合金及很多其它高磨蚀材料的理想涂层（留意：纯金刚石涂层刀具不能用于加工钢件，由于加工钢件时会产生大量切削热，并导致发生化学反应，使涂层与刀具之间的粘附层遭到破坏）。

适用于硬铣、攻丝和钻削加工的涂层各不相同，分别有其特定的使用场合。此外，还可以采用多层涂层，此类涂层在表层与刀具基体之间还嵌进了其它涂层，可以进一步进步刀具的使用寿命。

   技术交流：13580886714吴生（微信同号）                                                       -支持模具小件免费打样