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。

1.單層以及多元複合塗層

目前，氮化鈦（TiN）以及碳化鈦（TiC）時出現較早並且使用較為廣泛的兩種單層塗層，其具有硬度大、耐磨損性能優良等優點。但是其也有一個無法避免的問題就是基體與塗層之間存在著較大的彈性模量以及熱膨脹係數的差距，會在一定程度上削弱兩者的結合力以及殘餘應力。因此，在此基礎上添加各種不同元素使之形成多元塗層材料，從而提高塗層硬質合金的各項綜合性能。如今在生產實踐中較為多見的有Ti（C,N）、TiAlN幾種多元複合塗層。此外還有一些其他元素的加入，會在不同方面提高塗層硬質合金的性能，如矽（Si）元素可提高材料的硬度以及防止化學擴散作用，鋯（Zr）、硼（B）、釩（V）以及鉿（Hf）可顯著改善材料的耐磨損性能，鉻（Cr）元素的加入可提高材料的抗氧化性能。

以Ti（C,N）塗層為例，其同時具有TiC和TiN兩種塗層的優點，應用在硬質合金刀具上後可顯著改善硬度和韌性，阻止內部裂紋擴散，減少崩刃的情況，對於塗層本身減少了內應力，提高了塗層與基體間的結合力。根據車削實驗結果表明，對比單層塗層的TiC、TiN、Al₂O₃，複合塗層Ti（C,N）具有更好的抗刀面磨損性能以及抗月牙窪磨損性能更加適用於硬質合金刀具對普通鋼、合金鋼、不銹鋼以及鑄鐵等材料的加工，其切削效率可得到大幅度提高。

而TiAlN複合塗層材料具有很好的熱硬性以及抗氧化能力被廣泛應用於高速硬質合金刀具以及金屬陶瓷刀具塗層材料。目前主要的採用技術是陰極電弧離子鍍-物理氣相沉積（Cathodic Arc Ion Plating – Physical Vapor Deposition）。其具有組織結構緻密度高、微觀硬度高（增加35%-76%）、韌性高的優點，適合於高速鋼、合金鋼等高性能材料的高速銑削，且其使用壽命相比TiN單元單層塗層提高了3-4倍。

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早年制取鎢粉的經典方法是以氫氣為還原劑將三氧化鎢粉末還原成金屬鎢粉，這個方法具有易控制純度高的鎢粉和鎢粉粒度等的特點，過去在世界上獲得廣泛採用，如今漸被藍鎢氫還原所取代。

鎢氧化物各還原反應均為吸熱反應，溫度升高對還原反應有利。低價氧化鎢比高價氧化鎢更具有較高的穩定性，因此，工業上採用的兩段還原法中的第二次還原溫度必須高於第一次還原溫度。在鎢和氧系中，存在三氧化鎢WO3、氧化鎢WO 2.9 、氧化鎢WO 2.72，氧化鎢WO 2等鎢氧化物。由三氧化鎢制取鎢粉的總反應通常是逐級進行的，即WO3(黃)、WO 2.90 (藍) 、WO 2.72 (紫)、WO2(褐)、W(灰)。

三氧化鎢氫還原法又稱為黃鎢工藝，工業生產中，最受歡迎的是連續逆氫還原方式。一般採用兩段還原法來制取中等或中偏細顆粒且粒度較為均勻的鎢粉，即第一次由WO3制取WO2，第二次由WO2制取W 。在制取粗顆粒金屬鎢粉時，則採用一段還原法，即WO3 制取W 。

細鎢粉工藝的確定原則：
(1)採用較低的還原溫度；
(2)沿爐管有較平穩的溫度梯度；
(3)較緩慢的推舟速度；
(4)較小的裝舟量或較薄的料層；
(5)較大的氫氣流量和較小的氫氣濕度；
(6)用顆粒較細的WO3 原料。

粗鎢粉工藝的確定原則：
(1)採用高的還原溫度；
(2)沿爐管有較大的溫度梯度；
(3)較快的推舟速度；
(4)較大的裝舟量或較厚的裝料層；
(5)較小的氫氣流量和較大的氫氣濕度。

三氧化鎢氫還原生產的鎢粉主要有供硬質合金用鎢粉和供鎢材加工用的鎢粉，這兩類鎢粉的生產工藝制度也是不同的。

 

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塗層硬質合金在原有的化學氣相沉積法（CVD）以及物理氣相沉積法（PVD）的基礎上加以改進，發展出了一些新的塗層技術。

5.等離子體化學氣相沉積法（Plasma Chemical Vapor Deposition， PCVD）

等離子體化學氣相沉積法（Plasma Chemical Vapor Deposition， PCVD）是通過利用等離子體中的帶電粒子的動能去激發氣相化學反應的。其基本原理就是在金屬基材表面上沉積一層氮化鈦（TiN）、碳氮化鈦（TiCN）、氮鋁化鈦（TiAlN）、氮矽化鈦（TiSiN）等具有高硬度和高耐磨性的硬質膜或超硬膜。PCVD法克服了傳統化學氣相沉積法（Chemical Vapor Deposition，CVD）沉積溫度高的缺點，可使得沉積溫度降至500-600℃，並在一定程度上減少了成膜的方向性，且塗層較為均勻。如今最新的PACVD法塗覆溫度已可降至180-200℃，且焊接性能良好，焊接部位不受任何影響，所以其較為適合於塗覆在焊接用硬質合金刀具以及模具的表面硬化處理。有實驗資料表明採用PCVD法塗層的硬質合金鑽頭與普通的高速鋼鑽頭相比，加工鋼材時其工作效率得到了明顯的提升，各項綜合性能（耐磨性以及耐腐蝕性）大幅度得到提高，且使用壽命延長了近十倍。

6.真空陰極電弧沉積法（Vacuum Cathodic Arc Deposition， VCAD）

真空陰極電弧沉積法（Vacuum Cathodic Arc Deposition， VCAD）是通過利用陰極電弧將靶材蒸發離解，並在負偏壓作用下沉積的方法，其具有沉積溫度低、沉積速率快、沉積覆蓋面積大、離子能量高、離化率高、膜層與基材結合力好、操作方便、設備簡單等優點，可廣泛運用於一些超硬氮化鈦（TiN）、碳化鈦（TiC）膜層的沉積。有實驗研究在原真空陰極電弧沉積超硬TiN薄膜優化工藝的基礎上，用鈦鋁合金靶材代替鈦靶材沉積性能更為優異的（Ti，Al）N薄膜，這對推動（Ti，Al）N薄膜工業化生產有著重要的研究意義。此外，VCAD法除了應用在一些高品質的金屬薄膜外，還可適用於Ta-C、光學薄膜、透明導電氧化物薄膜、氮化物多層膜、納米複合膜、MAX相等多種膜層的沉積。

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