コーティングされた超硬工具には、次のような利点があります。
（１）表面層のコーティング材は極めて高い硬度と耐摩耗性を有しています。コーティングされていない超硬合金と比較して、コーティングされた超硬合金はより高い切削速度の使用を可能にし、それによって加工効率を向上させるか、または同じ切削速度で工具寿命を大幅に延ばすことができます。
（２）被覆材と加工材との摩擦係数が小さい。被覆されていない超硬合金と比較して、被覆された超硬合金の切削力はある程度低減され、加工面の品質が向上する。
（３）優れた総合性能により、コーティングされた超硬ナイフは汎用性が高く、適用範囲も広くなっています。超硬合金のコーティングに最も一般的に使用される方法は、高温化学気相成長法（HTCVD）です。プラズマ化学気相成長法（PCVD）は、超硬合金の表面をコーティングするために使用されます。
超硬合金製フライス工具のコーティングの種類：
最も一般的なコーティング材料は、窒化チタン（TiN）、炭窒化チタン（TiCN）、およびアルミニウムチタン（TiAlN）の3種類である。
窒化チタンコーティングは、工具表面の硬度と耐摩耗性を向上させ、摩擦係数を低減し、構成刃先の発生を抑制し、工具寿命を延ばします。窒化チタンコーティングされた工具は、低合金鋼やステンレス鋼の加工に適しています。
炭窒化チタンコーティングの表面は灰色で、硬度は窒化チタンコーティングよりも高く、耐摩耗性にも優れています。窒化チタンコーティングと比較して、炭窒化チタンコーティング工具はより高い送り速度と切削速度（それぞれ窒化チタンコーティングより40%と60%高い）で加工でき、被削材の除去率も高くなります。炭窒化チタンコーティング工具は、様々な被削材の加工が可能です。
チタンアルミニウムコーティングは灰色または黒色です。主に超硬工具のベース表面にコーティングされます。切削温度が800℃に達しても加工が可能で、高速乾式切削に適しています。乾式切削中は、切削領域の切りくずを圧縮空気で除去できます。チタンアルミニウムは、焼入れ鋼、チタン合金、ニッケル基合金、鋳鉄、高ケイ素アルミニウム合金などの脆性材料の加工に適しています。
超硬合金フライス工具へのコーティング塗布：
工具コーティング技術の進歩は、ナノコーティングの実用性にも反映されている。工具基材上に数ナノメートルの厚さの材料を数百層コーティングすることをナノコーティングと呼ぶ。ナノコーティング材料の各粒子のサイズが非常に小さいため、結晶粒界が非常に長くなり、高温での硬度、強度、破壊靭性が高くなる。
ナノコーティングのビッカース硬度はHV2800～3000に達し、耐摩耗性はミクロン材料に比べて5%～50%向上する。報告によると、現在までに炭化チタンと炭窒化チタンを交互にコーティングした62層のコーティング工具と、TiAlN-TiAlN/Al2O3ナノコーティングを施した400層の工具が開発されている。
上記の硬質コーティングと比較して、高速度鋼に硫化物（MoS2、WS2）をコーティングしたものは軟質コーティングと呼ばれ、主に高強度アルミニウム合金、チタン合金、および一部の希少金属の切削に使用されます。
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投稿日時：2021年9月22日
