TiC和TiN是最早出現(xiàn)的刀具涂層材料，也是目前國內(nèi)外應(yīng)用較多的涂層。TiC涂層硬度高（達HV2500～4200），具有高的抗機械磨損和抗磨料磨損性能，與未涂層刀具相比，有較低的摩擦系數(shù)，較小的切削力和較低的切削溫度，具有良好的抗后刀面磨損和抗月牙洼磨損能力，應(yīng)用溫度500℃，但其性脆，不耐沖擊。
　　TiN涂層是工藝最成熟和應(yīng)用最廣泛的硬質(zhì)涂層材料，其突出優(yōu)點是摩擦系數(shù)小，應(yīng)用溫度達到600℃，適于加工鋼材或切削易于粘在前刀面上的材料。目前國內(nèi)外的刀具公司都有這兩種涂層牌號的產(chǎn)品。
　　
　　化學(xué)氣相沉積（CVD）的Al2O3涂層刀具的切削性能高于TiN和TiC涂層刀具，且切削速度愈高，刀具耐用度提高的幅度也愈大。在高速范圍切削鋼件時，Al2O3涂層在高溫下硬度降低較TiC涂層小，Al2O3具有更好的化學(xué)穩(wěn)定性和高溫抗氧化能力，因此具有更好的抗月牙洼磨損、抗后刀面磨損和抗刃口熱塑性變形的能力，在高溫下有較高的耐用度。第一代Al2O3涂層切削刀具中，涂層常常是由a-和κ-Al2O3的混合物組成，導(dǎo)致不均勻的涂層形貌，嚴重降低涂層性能。過去的10年里，在控制a-Al2O3晶體成核和細顆粒微觀結(jié)構(gòu)方面取得了很大進步。早期的a-Al2O3涂層出現(xiàn)熱裂紋并且易碎，最近通過調(diào)節(jié)晶核表面的化學(xué)作用就可能完全控制并使a-Al2O3相成核，形成由細顆粒a-Al2O3組成的涂層，避免了轉(zhuǎn)化裂紋，與早先技術(shù)得到的a-Al2O3涂層相比，表現(xiàn)出優(yōu)異的韌性。
　　
　　Al2O3涂層的絕緣特性使物理氣相沉積（PVD）工藝相當(dāng)難于控制，且沉積速度很低，如何能通過PVD的方法制備Al2O3涂層一直是刀具涂層業(yè)所關(guān)心的問題。CemeCon公司開發(fā)的高電離化脈沖技術(shù)(HIPTM)，使優(yōu)異的AlOx涂層成為可能。該公司新近開發(fā)的建立在磁控濺射TiAlN涂層基礎(chǔ)上Al2O3涂層，涂覆溫度低于450℃，在鑄鐵和高性能和合金材料試驗上取得了滿意結(jié)果。
　　
　　HfN熱膨脹系數(shù)非常接近硬質(zhì)合金基體，涂鍍后產(chǎn)生的熱應(yīng)力很小，刀片抗彎強度降低少，因熱膨脹系數(shù)不同而引起的和崩刃的危險性減少，且HfN熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性較很多高熔點材料的高，在溫度高達817～1204℃時仍有很高的硬度(30GPa)，耐磨性好。目前市場上美國Teledyne公司牌號為HN＋及HN＋4的刀片及德國Walter公司牌號為WHN的刀片都是HfN涂層刀片。
　　
　　由于TiC、TiN涂層與鈦合金和鋁合金材料之間的親合力，會使摩擦力和粘結(jié)增大，產(chǎn)生粘屑，而CrC、CrN和新開發(fā)的Mo2N、Cr2O3等涂層化學(xué)穩(wěn)定性好，不易產(chǎn)生粘屑，適于切削鈦、銅、鋁及其合金材料。此外常見的單涂層材料還有NbC、HfC、ZrC、ZrN、BN、VN等。