涂层硬质合金早在二十世纪六十年代已出现，选用化学气相沉积CVD的工艺，在硬质合金表面涂覆一层或多层(5~13μm)难熔金属碳化物，涂层合金有不错的综合性能，基体强度韧性不错，表面耐磨，耐高温，但涂层硬质合金刃口锋利程度与抗崩刃性不如通常硬质合金，现阶段涂层硬质合金刀具广泛用于通常钢材加工、半精加工及精加工，其涂层材料主要有：TIC、TiN、TiCN、AI203及复合材料。
硬质合金刀具CVD涂层工艺，现阶段较普遍的涂层结构：TiN-AI203-TICN-基体。
TiC涂层具备很高的硬度与耐磨性，抗氧化性也好，切削时能产生氧化钛薄膜，降低摩擦因数，减小刀具磨损，通常切削速度可提高40%左右，TiC与钢的粘结温度高，表面晶粒较细，切削时很少产生积屑瘤，适合于精车。
TiC涂层的短处是线胀系数与基体差别较大，与基体间产生脆弱的脱碳层，降低了刀具的抗弯强度，因此在重切削、加工硬材料或带夹杂物的工件时，涂层易崩裂。
TiN涂层在高温时能产生氧化膜，与铁基材料摩擦因数较小，抗粘结性能好，能有效地降低切削温度，TiN的涂层刀具抗月牙洼及后面磨损能力比TiC涂层刀具强，适合切削钢与易粘刀的材料，加工表面粗糙度较小，刀具寿命较高，此外TiN涂层抗热振性能也不错，短处是与基体结合强度不如TiC涂层，而且涂层厚时易剥落。
TiC-TiN复合涂层刀具：一层TiC，与基体粘结牢固不易脱落，二层涂TiN，减小表面层与工件的摩擦。
TiC-AI203复合涂层：一层涂TiC，与基体粘结牢固不易脱落，二层涂AI2O3,使表面层具备良好的化学稳定性与抗氧化性能，这种复合涂层能像陶瓷刀那样高速切削，寿命比TiC、TiN涂层刀具高，同时又能避免陶瓷刀具的脆性、易崩刃的短处。
现阶段单涂层刀具很少应用，大多选用TiC-TiN复合涂层或TiC-AI2O3-TiN三复合涂层，典型涂层是CVD涂TiCTiCNTiN+PVD涂TiAIN。
涂层硬质合金是一种复合材料，基体是强度、韧性不错的合金，而表层是高硬度、高耐磨、耐高温、低摩擦的材料，这种新型材料有效地提高了合金的综合性能，因此发展很快，广泛适用于较高精度的可转位刀具、车刀、铣刀、钻头、铰刀等。