塗層硬質合金類型——多層塗層

自從塗層硬質合金技術發展以來，塗層的類型也產生了多樣化，較為突出的如單層多元複合塗層、多層塗層、梯度塗層、納米塗層、超硬塗層以及軟塗層等等。

2.多層塗層

隨著塗層硬質合金技術的不斷發展，單一塗層也逐漸向多層塗層過渡。多層塗層是通過結合不同塗層材料的優良性能以及適用性，將不同塗層加以組合，從而進一步完善基體材料的綜合性能。目前主要的雙層塗層有碳化鈦/氮化鈦（TiC/TiN）、碳化鈦/氧化鋁（TiC/Al₂O₃）、碳氮化鈦/氧化鋁（Ti（C,N）/Al₂O₃）、氮化鈦/立方氮化硼（TiN/CBN）等幾種。其中屬TiC/TiN雙層塗層出現的最早，使用也最為廣泛。這是由於作為單一塗層時TiC塗層具有較高的硬度以及優異的耐磨性，而TiN塗層則具有良好的化學穩定性（防止化學擴散）以及抗月牙窪磨損性能。此外，相比TiN塗層，TiC塗層因其熱膨脹係數更接近於基體，常作為多層塗層的底塗層，其與基體結合更加牢固，內部殘餘應力小，因此可以有效地抵抗裂紋的擴展。TiC/TiN塗層硬質合金刀具更加適用于普通、半精及精切加工，而TiC/Al₂O₃塗層的硬質合金刀具有較高的熱硬性及韌性，適合於高速切削加工以及高負荷切削加工。

而三層塗層最為常見的是TiC/Ti（C,N）/TiN塗層，相關研究人員對奧氏體不銹鋼車削實驗中發現， 其由於TiN塗層具有較小的摩擦係數，所以所具有的切削力較小，更適用于普通半精以及精切削加工。除此之外，還有將TiN/TiC/TiN三個塗層組合塗覆於硬質合金刀具基體，該多層塗層表層具有較高的耐磨性，底層與基體結合強度高，抗熱震性以及韌性都相較于單一塗層有大幅度的提高，可廣泛運用於合金鋼、結構鋼等高速銑削。總的來說，塗層層數越多在高速切削、銑削等方面具有更大的優勢，隨著相關技術的不斷發展，多層塗層每層的厚度越來越薄，已經有了10層甚至更多層。多層塗層在物理結構上、力學性能以及化學性質等方面對硬質合金刀具材料賦予了更加優異的過渡性，是功能梯度結構材料的雛形。