图1  40多年前，CVD涂层材料刀具开始出现在模具制造中，由于涂层材料的创新使得其其应用领域不断扩大

　　30多年以来，涂层刀具一直在不断的发展和创新。今天，高切削能力和长刀具寿命已经成为涂层刀具必须“做到的事情”。而恰恰在新材料的加工中，涂层刀具技术也已成为研究和开发的重要课题。

　　涂层刀具已经拥有40多年的历史，但直到20世纪70年代，陶瓷CVD涂层刀具才出现在模具制造中（图1）。TiN、TiCN和Al2O3涂层材料则以令人惊叹的速度占领了市场。随着Multilayer和PVD涂层的问世，使得可以切削加工的金属材料又有了新的增加。其结果是刀具生产厂家几乎不提供没有涂层的刀具。今天，几乎90%以上的刀具都带有涂层。

　　凡是涉及到新的刀具涂层材料的研发时，总是少不了欧洲刀具生产厂商和涂层专业厂商的身影。在众多的欧洲刀具生产企业中，瓦尔特公司自2001年推出Tigertec牌刀具涂层技术之后就一直处于市场的领先地位。在成功推出Tiger刀具涂层材料之后，Tiger涂层材料的品种也越来越多，也出现了新的Al2O3涂层材料。如果人们对这个领域极高的创新速度略加关注的话，必定会对此感到惊讶。

　　可选涂层材料有限

　　适合作为强力切削刀具的涂层材料和化合物的选择范围是十分有限的。这些材料应该满足的基本前提条件是：很高的热硬性、耐磨损、导热率低、附着力强，以及很高的耐扩散和耐氧化性能。

　　总的来讲，只有少数几种化合物可生成碳化物、硼化物、氮氧化物或它们的混合物。在很多情况下，Al2O3结晶是非常理想的刀具涂层材料（图2）。Al2O3之所以能够成为一种理想的刀具涂层材料，不仅是因为它在20℃时拥有高达HV 2600的硬度，而且还因为它在800℃的高温时始终保持HV 900～1200的硬度。既有很高的热硬性，也有着很高的化学稳定性。

图2  通过改变涂层材料的优先性，而减少刀具前刀面的磨损