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目前，各工具厂商都在大力开发涂层技术。如果仅仅局限于改进基体材料硬质合金和高速钢，并不能从原材料方面进一步改善刀具的性能，因此，只有开展优异的涂层材料，才能使刀具性能得到突破性的提高。
掌握涂层工艺的关键技术
近10年来，工具行业已广泛采用TiAlN涂层，但仅仅对已有涂层工艺的改进，已不能满足当前用户对刀具性能提出的更高要求。
鉴于此，日立工具公司提出了新的涂层概念，即促使镀膜晶体组织微细化。经过与欧洲工具厂商的共同研究，开发成功一种全新的涂层炉，该装置可生成由纳米级晶粒组成的镀膜，由此而出现了“纳米涂层”这一新的技术概念。“纳米”是1mm的百万分之一单位。迄今为止，日立工具公司是全世界首家成功开发如此微细化涂层技术的公司。由于晶粒达到纳米级微细程度，镀膜不会出现多孔间隙，这可大大抑制切削加工过程中镀膜出现氧化现象。不产生氧化，也就不会损伤刀具切削锋利度，同时，还可保持较长的使用寿命。
纳米涂层新型切削工具
目前，采用纳米涂层技术开发出来的镀膜有两种，一种是以TiSiN为主要成分的“TH涂层”，一种是以CrSiN为主要成分的“CS涂层”。前者主要用于高硬度材料的加工，后者主要用于低硬度及软质材料的加工，这两种涂层刀具均已于2002年初投放市场。表1所示为PVD涂层各种镀膜的性能。
表1 PVD涂层各种镀膜的性能
| 涂层种类 |
用途 |
特点 |
晶体粒径 |
镀膜硬度(HV)
(负重：9.8mN) |
结合强度(划痕式硬度试验)
Max:100N |
氧化温度
(据氧化深度换算) |
摩擦系数(μ) |
| TiN |
一般钢的普通切削 |
不易剥落 |
500nm |
2200 |
100N |
600℃ |
0.7 |
| TiCN |
一般钢的高速切削 |
硬度高 |
300nm |
2800 |
60N |
500℃ |
0.6 |
| TiAlN |
高硬度钢(～55HRC)的切削 |
硬度高，耐热性好 |
100nm |
2800 |
100N |
800℃ |
0.9 |
| TH涂层(TiSiN) |
高硬度钢(50～70HRC)高速刻膜加工 |
硬度高，抗高温性好 |
5nm |
3600 |
100N |
1100℃ |
0.9 |
| CS涂层(CrSiN) |
易粘附的软钢SUS等的大进给切削 |
摩擦力小，不与铁产生粘附 |
5nm |
2600 |
100N |
900℃ |
0.4 |
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