對(duì)刀具進(jìn)行涂層處理是提高刀具性能的重要途徑之一，隨著涂層刀具的出現(xiàn)，使刀具切削性能有了重大突破。涂層刀具可以提高加工效率和加工精度，延長(zhǎng)刀具使用壽命，降低加工成本。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家涂層刀具在刀具中所占比例已超過(guò)80%，并不斷上升，刀具涂層技術(shù)已經(jīng)成為提升制造業(yè)技術(shù)水平的關(guān)鍵因素之一。
 
金屬氮化物硬質(zhì)涂層具有較高的硬度和耐磨性，可有效降低各類機(jī)械磨損、化學(xué)腐蝕及高溫氧化，從而相應(yīng)涂層工具壽命顯著提高。如氮化鈦( TiN) 涂層具有較高的硬度和良好的耐磨性 , 能夠提高刀具、鉆頭等工具的壽命。但該涂層抗高溫氧化性能較差，溫度到達(dá)550 ℃后開始氧化，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展 ,TiN 涂層已經(jīng)難以滿足高速切削刀具的要求。
 
而通過(guò)PVD方法制備的氮化鈦鋁( TiAlN )涂層是在二元TiN涂層的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型三元復(fù)合涂層。其綜合性能與TiN涂層相比有很大提高（如表1），被認(rèn)為是較TiN更有前途的新型涂層材料,近年來(lái)受到廣泛關(guān)注。建鋒（Techmart）專業(yè)PVD涂層公司生產(chǎn)的TiAlN涂層，采用世界先進(jìn)的劈裂電弧技術(shù)（Arc splitting technology）,納米硬度可達(dá)3300HV，最高應(yīng)用溫度可達(dá)880℃，是兼具硬度與韌性的通用性涂層，具有耐高溫、耐磨損、附著力強(qiáng)等特點(diǎn)。
 
在TiAlN 涂層中，Al 原子取代了TiN面心立方結(jié)構(gòu)中位于面心的部分 Ti 原子，使晶格發(fā)生畸變、晶界增多，同時(shí)位錯(cuò)數(shù)量增多且不易于滑移，因此其硬度顯著高于TiN 涂層。高溫條件下, 在TiAlN涂層表面能形成致密、完整、連續(xù)的A l2 O3保護(hù)膜，提高了涂層的抗高溫氧化性。目前TiAlN已成功應(yīng)用于模具制造、航空發(fā)動(dòng)機(jī)和生物醫(yī)學(xué)等方面。
 
TiAlN 涂層刀具基體一般選用高速鋼或硬質(zhì)合金，比如 YG6、YG8、超細(xì)晶粒 WC-Co 硬質(zhì)合金等 , 也可選陶瓷作基體。TiAlN 涂層銑刀是目前高速銑削淬硬模具鋼最常用的理想刀具。分別用TiAlN 涂層銑刀、TiN涂層銑刀和未涂層銑刀高速銑削 AlSiH13/JISSKD61 模具鋼（52HRC）; 軸向切深 10mm , 徑向切深0.5mm ; 順銑 ; 風(fēng)冷）。
 
TiN 涂層銑刀和未涂層銑刀在 V =200m/min 時(shí)磨損量已較大 , V 繼續(xù)增大時(shí)則出現(xiàn)劇烈磨損。TiAlN 涂層銑刀的磨損曲線斜率較小 ,走勢(shì)較平坦 ; 其它兩種刀具的磨損曲線斜率則較大。表明隨著切削速度的增加 , TiAlN 涂層的磨損量變化很小，非常適合高速切削。TiAlN 涂層刀具高速銑削模具鋼時(shí)，主要磨損形式為微剝落，伴隨著少量劃傷。
 
TiAlN 涂層刀具以其優(yōu)異的切削性能展現(xiàn)出在高速切削時(shí)廣闊的應(yīng)用前景。TiAlN 涂層刀具的普及應(yīng)用將大大提高刀具耐用度 ,減少加工輔助時(shí)間 ,降低切削加工成本 , 提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。