韩振威，林有希

(福州大学机械工程及自动化学院，福州 350002)

0 引言

涂层刀具的出现，使刀具的切削性能有了重大的突破。在过去的20年中，涂层技术在刀具行业的应用得到了快速普及，涂层刀具已成为切削加工不可缺少的主流刀具，是高速切削、数控加工等领域选择刀具材料的最佳方案之一［1］。与此同时，TiN硬质涂层在工具行业中得到了广泛的应用。然而，TiN涂层在高温性能方面表现的不足限制了它进一步的发展。于是，各国纷纷着手开发新型的涂层刀具。其中，研究人员在TiN中加入Al元素形成TiAlN涂层，由于Al元素的加入，TiAlN涂层不但在硬度、耐磨性方面优于TiN，而且大大改善了TiN涂层的抗高温性能。在当前各种新型硬质涂层当中，TiAlN涂层的产业化发展最为成熟。目前，涂层技术已发展到第四代，金刚石涂层由于成本较高，其市场推广受到了非常大的限制;立方氮化硼(CBN)是氮化硼的高温高压相，硬度仅次于金刚石，化学稳定性高，在加工灰铸铁、高温合金等具有明显优势，由于沉积技术的限制，CBN涂层还未真正进入商品化;DLC涂层缺点比较明显，其热稳定较差及黑色金属间的触媒效应，决定了它目前只能应用于加工有色金属。综合比较可以表明，TiAlN涂层技术最为成熟稳定，综合性能较高。

TiAlN涂层具有硬度高、氧化温度高、热硬性好、附着力强、摩擦系数小，导热率低等优良特性。作为一种性能优异的新型涂层材料，TiAlN涂层成功的替代了TiN涂层，具有极其广阔的应用前景。对TiAlN涂层的特性、TiAlN涂层刀具的应用、TiAlN涂层刀具后处理技术以及其研究进展和发展趋势做了系统介绍。……