隨著物理氣相沉積技術(shù)（PVD）的發(fā)展，以及涂層使用環(huán)境的多元化和復(fù)雜化，傳統(tǒng)的二元涂層工藝已無法滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。多元涂層由于其具備較高的硬度等物理性能，因此具有比普通TiN、CrN涂層更好的耐磨損性能。

　　在二元TiN涂層成分基礎(chǔ)上，摻雜進(jìn)新元素，以形成多元復(fù)合涂層材料，提高材料的硬度、抗高溫氧化、熱硬性、耐腐蝕性等性能。普通多元涂層以TiCN、TiAlN、AlTiN、TiCrN較為常見。近年來，隨著低碳經(jīng)濟(jì)概念的興起，高速加工刀具在機(jī)械加工刀具中占的比例越來越大，由此帶動了涂層刀具行業(yè)的發(fā)展。面對越來越復(fù)雜的加工環(huán)境和更加精密的切削要求，近幾年來國內(nèi)外各大涂層廠家大力開發(fā)各種多元涂層，以滿足不同客戶群對涂層的需求；使用新型的抗塑性變形基體，這有效地改善了涂層的韌性、涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度，以及涂層的耐磨性。

　　多元涂層由于其具有高硬度、高抗氧化、耐磨損等物理性能，不僅在高速加工工具和干式切削工具上取得了廣泛的應(yīng)用，而且也應(yīng)用在模具和零部件上，用以提高模具或者零部件的使用壽命。

　　TiAlN、CrN、TiAlCrN是近幾年來開發(fā)的硬質(zhì)涂層新材料。TiAlN涂層刀片已商品化，其化學(xué)穩(wěn)定性、抗氧化、耐磨損性能好，用其加工生產(chǎn)的高合金鋼、不銹鋼、鈦合金和鎳合金材質(zhì)的刀具的壽命比采用TiN涂層的長3~4倍。此外，在鋁濃度合適的前提下，切削TiAlN涂層時(shí)，在刀具前刀面和切削的界面上還會產(chǎn)生一層硬質(zhì)的惰性保護(hù)膜，該膜有較好的隔熱性，可更有效地用于高速切削。