一、刀具材料應具備的主要性能
1．高硬度
2．高耐磨性
3．足夠的強度和韌性
4．高耐熱性
5．良好的工藝性
二、常用刀具材料的種類及主要性能
三、高速鋼
高速鋼是含有鎢（W）、鉬（Mo）、鉻（Cr）、釩（V）等合金元素較多的合金工具鋼，也稱為白鋼、鋒鋼。
優(yōu)點：高速鋼具有較高的強度、韌性和良好的刃磨性能，能承受較大的切削力和沖擊力，常用于制造形狀復雜的刀具。
缺點：高速鋼的耐熱性較差，耐熱溫度為550~600℃，允許的最高切削速度為30m/min。
由于高速鋼的切削速度比其他工具鋼高幾倍甚至十幾倍，故稱之為高速鋼。
1．普通高速鋼
2．高性能高速鋼
高性能高速鋼是在普通高速鋼中增加一些碳（C）、釩（V），并添加鈷（Co）或鋁（Al）等合金元素而獲得，耐磨性和耐熱性得到顯著提高。
3．粉末冶金高速鋼
優(yōu)點：
粉末冶金高速鋼完全避免了碳化物的偏析，晶粒細化，分布均勻，強度、硬度、耐磨性等有了顯著提高。
由于物理、力學性能各向同性，減少了熱處理造成的變形與應力。
用途:
（1）制造切削難加工材料的刀具。
（2）進行強力、斷續(xù)切削時，要求鋒利、強度和韌性高的刀具。
4．高速鋼刀具的表面處理
表面處理：通過某種特殊工藝改善刀具表層的成分與組織或在刀具表面涂鍍一層耐磨薄層（0.002mm左右）。
常見的表面處理有：
經(jīng)過表面處理的刀具，耐用度得到顯著提高。如目前一些銑刀、鉆頭的切削部分呈金黃色，多為TiN涂層。
四、硬質(zhì)合金
1．常用硬質(zhì)合金
我國常用硬質(zhì)合金牌號與ISO分類對照及用途
例2—1：根據(jù)下列加工條件選擇合適的硬質(zhì)合金牌號。
（1）粗車鑄鐵
工件材料是鑄鐵，選用YG類硬質(zhì)合金；
粗車，為粗加工，應選用含鈷（Co）量多的牌號YG8。
（2）精車45鋼
工件材料是45鋼，選用YT類硬質(zhì)合金；
精車，為精加工，應選含（碳化鈦）TiC量多的牌號YT30。
（3）粗車不銹鋼（Cr18Ni9Ti）軸
工件材料是鈦不銹鋼，應選用YW類硬質(zhì)合金；
粗車，為粗加工，應選用牌號YW2。
2．其他硬質(zhì)合金
五、陶瓷刀具材料
陶瓷刀具材料：以氧化鋁（Al2O3）或氮化硅（Si3N4）為基體，再添加少量金屬，在高溫下燒結(jié)而成的一種刀具材料。
1．陶瓷刀具材料的主要特點及應用
特點：
（1）高硬度與高耐磨性
（2）高耐熱性
（3）良好的化學穩(wěn)定性和抗黏結(jié)性
（4）摩擦因數(shù)小
（5）強度和韌性差、熱導率低
應用：陶瓷刀具一般適用于高速精細加工硬材料，如在200m/min條件下車削淬火鋼。
2．陶瓷刀具材料的種類
（1）氧化鋁基陶瓷
成分：將一定量的碳化物（多以TiC）添加到Al2O3中，稱為混合陶瓷或組合陶瓷。若添加鎳（Ni）、鈷（Co）、鎢（W）等作為黏結(jié)金屬，可較大地提高陶瓷刀具的強度。
應用：適合在中等切削速度下切削難加工材料，如冷硬鑄鐵、淬硬鋼等。
（2）氮化硅基陶瓷
成分：將硅粉經(jīng)氮化、球磨后添加助燒劑于模腔內(nèi)熱壓燒結(jié)而成。其抗熱沖擊性能優(yōu)于其他陶瓷刀具，并不易發(fā)生崩刃現(xiàn)象。
應用：切削速度可達500~600m/min，適宜精車、半精車，精銑、半精銑加工。可用于切削難加工材料。
六、超硬刀具材料
1．金剛石
金剛石是碳的同素異形體，是目前最硬的物質(zhì)。有天然與人造之分。
（1）金剛石刀具的優(yōu)點
1）極高的硬度和耐磨性
2）很好的導熱性和很低的熱膨脹系數(shù)
3）刀具的切削刃很鋒利，刃面的粗糙度值很小
4）摩擦因數(shù)低于其他刀具材料
（2）金剛石刀具的主要缺點及適用范圍
1）耐熱性差、強度低、脆性大 對沖擊、振動敏感，因而對機床的精度、剛性要求較高。一般只適宜用于精加工。
2）金剛石與鐵和碳原子的親和性強 易使其喪失切削能力，故不宜用于加工鐵族材料。
2．立方氮化硼（簡稱CBN）
優(yōu)點：
（1）很高的硬度與耐磨性。
（2）很高的熱穩(wěn)定性。
（3）有較好的導熱性，與鋼鐵的摩擦因數(shù)較小。
應用：用于淬硬鋼、冷硬鑄鐵的粗加工與半精加工，以及高速切削高溫合金等難加工材料。但由于其強度及韌性仍較低（介于陶瓷與硬質(zhì)合金之間），因此不宜用于低速切削。
