高速钢刀具的表面涂层是采用物理气相沉积（PVD）方法，在适当的高真空与温度环境下进行气化的钛离子与氮反应，在阳极刀具表面上生成TiN，涂层厚度约2μm，涂层表面结合牢固，呈金黄色，硬度可高达2200HV，有较高的热稳定性，与钢的摩擦系数较低。
涂层高速钢刀具相对普通高速钢在切削力、切削温度约下降25%，切削速度、进给量、刀具寿命显著提高，即使刀具重磨后其性能仍优于普通高速钢。适合在钻头、丝锥、成形铣刀、切齿刀具广泛应用。
除TiN涂层外，新的涂层工艺镀膜功能较多，典型的有：TiN、TiC、TiCN、TiAlN、AlTiN、TiAlCN、DLC（diamond-like Coating金刚石类涂层）、CBC（carbon-based coating硬质合金基类涂层）。它们的特点是：
1）TiAlN高性能涂层：紫罗兰-黑色，耐热温度达800℃，可适用高速加工。在基体为65HRC的高速钢上涂2.5～3.5μm，刀具寿命比TiN涂层刀具明显提高1～2倍，但涂层费用较高。
2）AlTiN高铝涂层：黑色，耐热温度达800℃，有高硬度、高耐热性，适合对硬材料加工。
3）TiCN复合涂层：蓝-灰色，耐热温度达400℃，有高韧性，可用于丝锥、成形刀具。
4）TiAlCN复合涂层：紫色，耐热温度达500℃，有高韧性、高硬度、高耐热性、低摩擦性能，适合制造铣刀、钻头、丝锥，可加工60HRC的高硬度材料。
5）DLC涂层：黑灰色，耐热温度400℃，适用于加工硬木材、有色金属、石墨、塑胶的成形刀具。
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