硬質涂層按化學成分大致分類如下：
1.金屬氮化物汰層。
過渡族金屬Ti、Cr、V、Tn、Nb、Zr、Hf等易與氮原子結合生成金屬氮化物，這些氮化物都具有熔點高、硬度大、韌性適當、化學穩定性好等特點。在氮化物涂層中有二元氮化物如TiN、二元氮化物如(Ti，AI)N和多元氮化物如[Ti，cr，Fe)N涂層等。對于氮化物而言，幾乎所有過渡族金屬與氮原子組成的化合物都形成簡單結構，W族和v族元素氮化物具商B1N ncI結構(TEN、ZrN、HfN和VN)或者具有六方結構(NLN和TaN)。過渡族金屬[Ti、Cr、Zr和IIf)的氮化物涂層研究得最充分，應用也最為廣泛，其應用領域從機械加工的刀具、模具的耐磨防護涂層、裴飾用涂層(由于這些氮化物是金黃色，故稱仿余鍍)到集成電路的擴散阻擋層等。
2金屬碳化物涂層
金屬Ti、V、w、’I、a、z?、M。、t：r等都可與碳原子反應，生成金屬碳化物涂層，與金屬氯化物相似，金屬碳化物涂層也是具有化學穩定性好、熔點高、硬度大的持點，其硬度比同種元素氮化物的硬度還要大，這是由于碳化物有更加明顯的共價鍵所致，但韌性不好，較脆。最常使用的過渡族金屬的碳化物有T匯、zr(：、Hf(”、W(：、Mo—C、Cr—C等，正在研究的有VC、NtlC和T兒等，這些材料的結構也蜀相應的氮化物相類似。皿族元素的碳化物為一碳化物，V族元素的
碳化物為B1—N n門結構，而V族元素碳化物具有相當復朵的結構*
3金屬氧化物涂層L?N
金屬氧化物涂層主要侖A12()：、2r()2、crz()3和v(k等，這些氧化物涂層致密、硬度大，化學穩定性好，特別耐高溫氧化和腐蝕，但涂層很脆，韌性很低，受力后極易破碎，力學性能不理想，使用時往往需要適當的過渡層．因而大部分涂層不能廣泛使用。Zr()2作為熱障涂層被廣泛應用于高溫合金耐熱防護方面，Al 2()n和cn03具有相當高的硬度．而且很致密，主要用于作為耐磨和抗高溫氧化腐蝕涂層。與幾種其他刀具涂層相比較，氧化物用十耐磨防護涂層的—個比較嚴重的問題是其彎曲破壞強度很低，因此氧化物涂層重點在于提高涂層的韌性。氧化物和氮化物或碳化物混合制成復合涂層是改善除層韌性的一種方法。
4金屆硼化物涂eLd
金屆硼化物涂層土要有TiB2、vGz、TaB2、w 2比、zr認等。目前，對于硼化物涂層的研究遠不如對碳化物和氮化物充分。其原因子要是硼的來源不像氮與碳方便和安全，類似的硼烷是劇毒氣體。硼化物和相應的碳化物比較，硬度不相k下，有些還略高一些(由于硼化物的共價鍵程度更高些)。硼化物情性很強，化學性能穩定，可用1—防護耐腐蝕領域；硼化物非常脆．盡管如此，人們還是力圖把TiB2、zrB2等硼化物沈層應用于碳化鎢硬質合金刀具上，以達到耐磨的目的。到目前為止，獲得的成果還是很有限的。對丁硼化物，只要硼原了彼此之間不直接成鍵形成M：B，則硼化物與碳化物、氯化物相類似，然而對于高硼的服化物，一是B——E鍵建立起來．并得到加強，共價鍵在整個鍵合中的貢獻就變捐越來越明顯。開始，硼原子以不同的堆垛次序填充到六方金屬原子點陣的間隙位置，硼原嚴繼續增加，硼原子會占據金屆原子位胃，廣生置換作用。達到支程度以后，獨立的B一11鍵存在丁硼化物巾，硼化物巾的原子共價镕網絡的形成產
生了高硬度、高熔點、低電阻等性能。
5其他全屆合雜及化合物涂尼
除了上述幾種典型的涂層外，硬質防護涂層還有Fc—A1、Ti—A1、NkAl、Nlt：曠Lr—A1—Y以及磷化物、硅化物等徐層，這些涂層沉積在結構材料的構件上，能夠發揮其抗高溫氧化、硫化及抗高溫沖蝕等優早的性能。