刀具的材料及其应具备的性能
刀具材料及选用
刀具材料应具有的基本性能
1）硬度-----最基本特性 高硬高温高压下保持几何形状。 最差的碳素工具钢62HRC以上
高速钢63～67 HRC 、硬质合金更硬
2）足够的强度、韧性------承受切削力和抗冲击力 强度用刀具材料的抗弯强度σbb表示，韧性αk。
3）耐磨性和耐热性-----抗磨损、高温下保持高硬度
DX25,UM20,DTU DX3,DTU,UMS
UM40 KG03
KG10,KT9,CR1 KT9,CR1,KG20
KG30,LF12
SIF S10M S25M S35M S60M S10M H15,S25
M HX,S35M
S60M
H15,890 883,HX
ISO分类
P10
P 类
P20 P30
刀具材料选用
高速钢刀具----韧性好，一般做成整体式，数控常用。 主要特征有：淬火温度极高（1200℃）而淬透性极好，使刀具
整体的硬度一致。回火时有明显的二次硬化现象，甚至比淬 火硬度更高且耐回火软化性较高，在600℃仍能保持较高的硬 度，较之其他工具钢耐磨性好且比硬质合金韧度高，但压延 性较差，热加工困难，耐热冲击较弱。
抗弯 强度
1300 1500 1750 1950 2200
抗压 强度
4600 1800 5000 4900 4000
W12MO3Cr4V3CO5Si 、 W6MO5Cr4V2Al 粉末冶金高速钢
刀具材料选用
硬质合金刀具：韧性差，抗弯强度低，很少做成整体式， 一般为镶焊或制成刀片形式。
K类（YG）WC+CO 用于短切屑黑色、有色金属、 非金属脆性材料加工， 如铸铁、青铜等。
P类（YT） WC+TiC 用于塑性好的长切屑黑色金属 加工。
最适合做刀的材料
最适合做刀的材料首先，我们需要了解刀具所需具备的基本性能。
刀具在使用过程中需要具备较高的硬度、耐磨性和韧性。
硬度是指材料抵抗外力的能力，耐磨性是指材料在摩擦和磨损作用下的抗性，而韧性则是指材料在受力作用下不易断裂的性能。
因此，最适合做刀的材料应该具备较高的硬度、耐磨性和韧性。
目前，常见的刀具材料主要有碳素钢、不锈钢、合金钢、陶瓷等。
碳素钢是指含有较高碳含量的钢铁，具有较高的硬度和耐磨性，但韧性较差，容易断裂。
不锈钢是一种抗腐蚀性能较好的钢铁，硬度和耐磨性相对较弱。
合金钢是指通过添加合金元素来提高钢铁的性能，既具备较高的硬度和耐磨性，又具有一定的韧性。
而陶瓷则是一种硬度极高的材料，但韧性较差。
综合考虑以上几种材料的性能，我们可以得出结论，合金钢是最适合做刀的材料。
合金钢通过添加合金元素，既能够提高硬度和耐磨性，又能够保持一定的韧性，因此在刀具制造领域得到了广泛应用。
合金钢刀具不仅具有较高的切削性能，而且在使用过程中不易断裂，使用寿命较长，因此深受消费者的青睐。
当然，针对不同的使用场景和需求，还可以选择其他材料来制作刀具。
比如在一些特殊的环境下需要抗腐蚀性能较好的刀具，可以选择不锈钢材料；在一些对刀具硬度要求较高的场合，可以选择碳素钢或陶瓷材料。
因此，在选择刀具材料时，需要根据实际需求来综合考虑材料的硬度、耐磨性和韧性等性能。
综上所述，合金钢是最适合做刀的材料，它具备较高的硬度、耐磨性和韧性，能够满足刀具在使用过程中的各项要求。
当然，在实际选择刀具时，还需要根据具体的使用场景和需求来进行综合考虑，以选择最适合的刀具材料。
希望本文能够帮助大家更好地了解刀具材料的选择，为大家的生产生活提供一些参考。
常用刀具材料
常用刀具材料刀具是我们日常生活中常见的工具之一，它们的材料选择对于刀具的质量和使用寿命有着至关重要的影响。
在选择刀具材料时，我们需要考虑到刀具的用途、材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及加工性能等因素。
下面我们就来了解一下常用的刀具材料及其特点。
1. 不锈钢。
不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性的材料，因此常被用于制作厨房刀具。
不锈钢刀具具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，而且易于清洁和保养。
不锈钢刀具的价格相对较低，是家庭厨房中常见的刀具材料之一。
2. 高速钢。
高速钢是一种用途广泛的刀具材料，它具有较高的硬度和耐磨性，适用于制作需要高速切削的刀具，如铣刀、钻头等。
高速钢刀具的耐磨性和热稳定性较好，因此在工业生产中得到了广泛的应用。
3. 硬质合金。
硬质合金是一种由钨、钴、碳等金属粉末经过高温烧结而成的材料，具有极高的硬度和耐磨性。
硬质合金刀具适用于加工硬质材料，如钢铁、合金等，具有良好的切削性能和较长的使用寿命。
4. 陶瓷。
陶瓷刀具是近年来新兴的刀具材料，它具有极高的硬度和耐磨性，而且不易生锈，不会影响食物的口感。
陶瓷刀具适用于切割蔬菜、水果等食材，但由于其脆性较大，需要小心使用，避免摔落或碰撞。
5. 钛合金。
钛合金是一种轻质高强度的材料，具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，适用于制作户外刀具、多功能刀具等。
钛合金刀具具有较轻的重量和良好的耐用性，适合户外活动和野外生存使用。
总结。
在选择刀具材料时，我们需要根据刀具的用途和要求来进行合理的选择。
不同的材料具有不同的特点和适用范围，我们需要根据实际需求来进行选择。
除了上述提到的常用刀具材料外，还有许多其他材料也适用于制作刀具，如碳钢、合金钢等。
希望本文对大家选择刀具材料有所帮助。
刀具材料有哪几种
刀具材料有哪几种刀具材料是制作刀具的原材料，不同的刀具材料具有不同的特性和用途。
在工业生产和日常生活中，刀具被广泛应用于各个领域，因此了解不同的刀具材料对于选择合适的刀具至关重要。
下面将介绍几种常见的刀具材料及其特点。
1. 钢。
钢是最常见的刀具材料之一，它具有优良的机械性能和耐磨性，适用于制作各种刀具，如厨房刀具、工业刀具等。
钢的主要成分是铁和碳，同时还含有少量的合金元素，如铬、钼、锰等。
不同成分的钢具有不同的性能，如碳钢具有较高的硬度和切削性能，不锈钢具有良好的耐腐蚀性能。
2. 高速钢。
高速钢是一种含有高比例合金元素的钢材，主要用于制作切削工具，如铣刀、钻头、车刀等。
高速钢具有优异的硬度、耐磨性和热稳定性，能够在高速切削时保持良好的切削性能。
由于其高成本和难加工性，高速钢主要用于制作高精度、高效率的刀具。
3. 硬质合金。
硬质合金是一种由钨、钴、碳等金属粉末烧结而成的刀具材料，具有极高的硬度和耐磨性。
硬质合金刀具广泛应用于金属切削加工、矿石开采、木材加工等领域，能够在恶劣的工作环境下保持良好的切削性能。
硬质合金刀具的制造工艺复杂，成本较高，但在特定的工况下能够发挥出其独特的优势。
4. 陶瓷。
陶瓷刀具是近年来新兴的刀具材料，由于其优异的耐磨性、耐腐蚀性和化学稳定性，被广泛应用于食品加工、医疗器械等领域。
陶瓷刀具具有轻量化、不锈蚀、不导热等特点，能够满足特定领域对刀具的高要求。
5. 钛合金。
钛合金是一种轻质、高强度的金属材料，具有良好的耐腐蚀性和高温性能，适用于制作高性能的刀具。
钛合金刀具常用于航空航天、汽车制造等领域，能够满足对刀具重量和强度要求的场合。
总结。
不同的刀具材料具有不同的特点和适用范围，选择合适的刀具材料需要根据具体的工作要求和材料特性进行综合考虑。
随着材料科学的不断发展，新型刀具材料的涌现将进一步拓展刀具的应用领域，为工业生产和生活带来更多的便利和效益。
常用刀具材料有哪些
常用刀具材料有哪些
刀具是我们日常生活中常见的工具，而不同的刀具材料会直接影响到刀具的使
用寿命和性能。
下面就让我们来了解一下常用刀具材料有哪些。
首先，我们来介绍一下不锈钢。
不锈钢是一种常见的刀具材料，它具有抗锈蚀、耐磨损、硬度高等特点，因此在厨房刀具、医疗器械等领域被广泛应用。
不锈钢刀具的优点在于使用寿命长，而且不易生锈，清洁方便，但是价格相对较高。
其次，碳钢也是常用的刀具材料之一。
碳钢的硬度高，刀刃锋利，易于磨刃，
因此在刀具制造领域有着广泛的应用。
碳钢刀具的优点在于价格相对较低，易于磨刃，但是缺点是容易生锈，需要定期保养。
除了不锈钢和碳钢之外，陶瓷材料也是常见的刀具材料之一。
陶瓷刀具硬度极高，刀刃锋利，且不易生锈，不会产生金属离子，因此在切割蔬菜、水果等食品时能够保持食品的原有味道。
然而，陶瓷刀具也有其缺点，比如易碎、不适合用于切割硬物等。
最后，还有一种常用的刀具材料是高速钢。
高速钢刀具具有耐磨性好、切削性
能优异等特点，因此在金属切削加工、车削、铣削等领域得到广泛应用。
高速钢刀具的优点在于切削效率高、寿命长，但是价格较高。
综上所述，常用的刀具材料包括不锈钢、碳钢、陶瓷和高速钢。
不同的材料具
有不同的特点和适用范围，选择适合自己需求的刀具材料是非常重要的。
在使用刀具时，也要根据不同材料的特点进行正确的保养和使用，以延长刀具的使用寿命，确保安全使用。
希望本文能够帮助大家更好地了解常用刀具材料，选择合适的刀具材料，提高工作和生活的效率。
刀具材料
2.6.3刀具材料常用刀具材刀具材料种类很多，常用的有工具钢（包括碳素工具钢、合金工具钢和高速钢）、硬质合金、陶瓷、金刚石（天然和人造）和立方氮化硼等。
碳素工具钢和合金工具钢，因其耐热性很差，目前仅用于手工工具。
1．高速钢高速钢是一种加入了较多的钨、钼、铬、钒等合金元素的高合金工具钢。
特点：1）强度高，抗弯强度为硬质合金的2～3倍；2）韧性高，比硬质合金高几十倍；3）硬度HRc63以上，且有较好的耐热性；4）可加工性好，热处理变形较小。
应用：常用于制造各种复杂刀具（如钻头、丝锥、拉刀、成型刀具、齿轮刀具等）。
加工材料范围广泛，如钢、铁和有色金属等。
高速钢按化学成分可分为钨系、钼系（含Mo的质量分数2%以上）；按切削性能可分为普通高速钢和高性能高速钢。
1.普通高速钢指用来加工一般工程材料的高速钢，常用的牌号有：(1)W18Cr4V 属钨系高速钢，具有较好的切削性能，使用最为普遍。
(2)W6Mo5Cr4V2 属钨钼系高速钢、碳化物分布均匀性、韧性和高温塑性均超过W18Cr4V，但磨削性能较差，目前主要用于热轧刀具，如麻花钻等。
(3)W9Mo3Cr4V 它是国内新近使用的一种高速钢，综合性能好，刀具耐用度有所提高，可代替W6Mo5Cr4V2使用。
普通高速钢具有一定的硬度和耐磨性，较高的强度和韧性，较好的塑性，可制造各种刀具，尤其是复杂刀具。
2.高性能高速钢在普通高速钢内增加C、V的含量和添加Co、Al等合金元素就得到高性能高速钢。
它可进一步提高耐热性和耐磨性。
(1)钴高速钢（W2Mo9Cr4VCo8）具有良好的综合性能，加入钴可提高它的高温硬度，在600℃时硬度为HRC55，故允许的切削速度较高，有一定韧性，可磨削性好，加工耐磨合金钢、不锈钢时，刀具耐用度明显提高。
但钴含量较多成本较贵。
(2)铝高速钢（W6Mo5Cr4V2Al、W10Mo4Cr4V3Al）加入了少量的铝不但提高了钢的耐热性和耐磨性，而且还能防止含碳量高引起的强度和韧性下降。
刀具的性能以及刀具材料的选择
刀具的性能以及刀具材料的选择1.刀具材料应具备的性能金属切削时，刀具切削部分直接和工件及切削相接触，承受很大的切削压力和冲击，并受到工件及切削的剧烈摩擦，产生很高的切削温度。
即刀具切削部分是在高温、高压及剧烈摩擦的恶劣条件下工作的。
因此，刀具切削部分材料应具备以下基本性能。
（1）硬度高刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度。
一般要求刀具材料的常温硬度必须为HRC62以上。
（2）足够的强度和韧性刀具切削部分的材料在切削是承受着很大的切削力和冲击力，因此刀具材料必须要有足够的强度和韧性。
（3）耐磨性和耐热性好刀具在切削时承受着剧烈的摩擦，因此刀具材料应具有较高的耐磨性。
刀具材料的耐磨性和耐热性有着密切的关系，其耐热性通常用它在高温下保持高硬度的能力来衡量（热型性）。
耐热性越好，允许的切削速度越高。
（4）导热性好刀具材料的导热性用热导率表示。
热导率大，表示导热性好，切削时产生的热量就容易传散出去，从而降低切削部分的温度，减轻刀具磨损。
（5）具有良好的工艺性和经济性既要求刀具材料本身的可切削性、耐磨性能、热处理性能、焊接性能等要好，且要资源丰富，价格低廉。
常用刀具材料选择普通高速钢W6Mo5Cr4V2（简称M2）属钼系高速钢，碳化物分布均匀性、韧性和高温塑性均超过W18Cr4V，但其磨削性能较差。
碳素工具钢T8A钢为共析钢，淬火加热时容易过热，变形也大，塑性及强度比较低，不宜制造承受冲击较大的工具，但热处理后，具有较高的硬度与耐磨性。
冷作模具钢Cr12MoV高碳、高铬类型莱氏体冷作模具钢，具有良好的淬透性，截面在300——400mm以下仍可完全淬透，且具有很高的耐磨性。
淬火时体积变化小。
其含碳量比Cr12钢低得多，并加入了少量的钼、钒、因此钢的热加工性、冲击韧性和碳化物分布都得到了明显的改善。
冷作模具钢Cr12Mo1V1 (D2)主要特征：高碳、高铬类型莱氏体冷作模具钢，不特殊要求时钴不作为必加成分。
由于钼和钒比Cr12Mo1V钢高一些，进一步细化钢的组织和晶粒，提高钢的淬透性、强度和韧性，使该钢的综合性能均比Cr12MoV钢好。
常用刀具材料的性能及应用
常用刀具材料的性能及应用一、概述刀具材料是指刀具上参与切削部分的材料。
刀具的切削部分不但要求具有一定的几何形状，还要求有相应的刀具材料。
目前广泛应用的刀具材料有高速钢和硬质合金。
二、刀具材料应具备的性能（一）高的硬度和良好的耐磨性（二）高的强度和韧性（三）高的耐热性（四）良好的工艺性总之，刀具应具备的性能主要就这四个方面，当然还有经济性、切削性能的可预测性等要求。
三、常用刀具材料目前在切削加工中常用的刀具材料有：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷等。
一）碳素工具钢碳素工具钢是一种含C量较高的优质钢（含C一般为0.65～1.35%）。
1、常用牌号有T7A、T8A……T13A等2、主要性能淬火后硬度较高，可达HRC61～65；红硬性为200℃～250℃，价格低廉，不耐高温，切削速度因此而不能提高，允许切削速度VC≤10m/min,只能制作低速手用刀具，如板牙、锯条、锉等。
二）合金工具钢在碳素工具钢中加入一定量的铬（Cr）、钨（W）、锰（Mn）等合金元素，能够提高材料的耐热性、耐磨性和韧性，同时还可以减少热处理时的变形。
1、主要牌号有9SiCr CrWMn2、主要性能淬火后的硬度可达HRC61～65，红硬性为300℃～400℃，允许切削速度Vc=10～15m/min,制作低速、形状比较复杂、要求淬火后变形小的刀具。
如板牙、拉刀、手用铰刀（孔的精加工）等。
三）高速钢高速钢是一种高合金工具钢，钢中含有W、Mo、Cr、V等合金元素。
(一) 高速钢的性能：具有较高的强度和韧性；良好的耐磨性；红硬性为600℃；允许切削速度V C=25~30m/min；良好的制造工艺性；可获得锋利的刀刃（锋钢之称）；加工范围较大(铸铁、有色金属、钢)。
（二）高速钢的分类钨系高速钢：W18C r4V (最常用，刃磨性好)普通高速钢钼系高速钢：W6M O5C r4V2高速钢高碳高速钢：95W18C r4V (含C量为0.95%)高钒高速钢：W6M O5C r4V3 (提高耐磨性)高性能高速钢钴高速钢：W6M O5C r4V2C O8铝高速钢：W6M O5C r4V2A l四）硬质合金硬质合金= 硬质相（TiC或WC）+粘结相（Co、Ni、Mo等，其中Co比较常用）上图为各种硬质合金刀头（一）主要性能1）常温硬度HRC74~81.5，红硬性800℃~1000℃，耐磨性优良；2）允许切削速度V C=100m/min以上，最高不能超过200m/min；硬质合金3）脆性较大，怕冲击和振动。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
刀具的材料及其应具备的性能
刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素，对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。
使用碳工具钢作为刀具材料时，切削速度只有10m/min左右；20世纪初出现了高速钢刀具材料，切削速度提高到每分钟几十米；30年代出现了硬质合金，切削速度提高到每分钟一百多米至几百米；当前陶瓷刀具和超硬材料刀具的出现，使切削速度提高到每分钟一千米以上；被加工材料的发展也大大地推动了刀具材料的发展。
一刀具材料应具备的性能
性能优良的刀具材料，是保证刀具高效工作的基本条件。
刀具切削部分在强烈摩擦、高压、高温下工作，应具备如下的基本要求。
高硬度和高耐磨性
刀具材料的硬度必须高于被加工材料的硬度才能切下金属，这是刀具材料必备的基本要求，现有刀具材料硬度都在60HRC以上。
刀具材料越硬，其耐磨性越好，但由于切削条件较复杂，材料的耐磨性还决定于它的化学成分和金相组织的稳定性。
足够的强度与冲击韧性
强度是指抵抗切削力的作用而不致于刀刃崩碎与刀杆折断所应具备的性能。
一般用抗弯强度来表示。
冲击韧性是指刀具材料在间断切削或有冲击的工作条件下保证不崩刃的能力，一般地，硬度越高，冲击韧性越低，材料越脆。
硬度和韧性是一对矛盾，也是刀具材料所应克服的一个关键。
高耐热性
耐热性又称红硬性，是衡量刀具材料性能的主要指标。
它综合反映了刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度、抗氧化、抗粘结和抗扩散的能力。
良好的工艺性和经济性
为了便于制造，刀具材料应有良好的工艺性，如锻造、热处理及磨削加工性能。
当然在制造和选用时应综合考虑经济性。
当前超硬材料及涂层刀具材料费用都较贵，但其使用寿命很长，在成批大量生产中，分摊到每个零件中的费用反而有所降低。
因此在选用时一定要综合考虑。
二常用刀具材料
常用刀具材料有工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷和超硬刀具材料，目前用得最多的为高速钢和硬质合金。
高速钢
高速钢是一种加人了较多的钨、铬、钒、相等合金元素的高合金工具钢，有良好的综合性能。
其强度和韧性是现有刀具材料中最高的。
高速钢的制造工艺简单，容易刃磨成锋利的切削刃；锻造、热处理变形小，目前在复杂的刀具，如麻花钻、丝锥、拉刀、齿轮刀具和成形刀具制造中，仍占有主要地位。
高速钢可分为普通高速钢和高性能高速钢。
普通高速钢，如W18Cr4V广泛用于制造各种复杂刀具。
其切削速度一般不太高，切削普通钢料时为40-60m/min。
高性能高速钢，如W12Cr4V4Mo是在普通高速钢中再增加一些含碳量、含钒量及添加钴、铝等元素冶炼而成的。
它的耐用度为普通高速钢的1.5-3倍。
粉末冶金高速钢是70年代投入市场的一种高速钢，其强度与韧性分别提高30%-40%和80%-90%．耐用度可提高2-3倍。
目前我国尚处于试验研究阶段，生产和使用尚少。
硬质合金
按GB2075—87(参照采用190标准)可分为P、M、K三类，P类硬质合金主要用于加工长切屑的黑色金属，用蓝色作标志；M类主要用于加工黑色金属和有色金属，用黄色作标志，又称通用硬质合金，K类主要用于加工短切屑的黑色金属、有色金属和非金属材料，用红色作标志。
P、M、K(后面的阿拉伯数字表示其性能和加工时承受载荷的情况或加工条件。
数字愈小，硬度愈高，韧性愈差。
P类相当于我国原钨钛钻类，主要成分为WC+TiC+Co，代号为YT。
K类相当于我国原钨钻类，主要成分为WC+Co，代号为YG。
M类相当于我国原钨钛钽钴类通用合金，主要成分为WC+TiC+TaC(NbC)+Co，代号为YW。
三涂层刀具简述
涂层刀具是近20年出现的一种新型刀具材料，是刀具发展中的一项重要突破，是解决刀具材料中硬度、耐磨与强度、韧性之间矛盾的一个有效措施。
涂层刀具是在一些韧性较好的硬质合金或高速钢刀具基体上，涂覆一层耐磨性高的难熔化金属化合物而获得的。
常用的涂层材料有TiC、TiN和Al2O3等。
本世纪70年代初首次在硬质合金基体上涂覆一层碳化钛(TiC)后，把普通硬质合金的切削速度从80m/min提高到180m/min。
1976年又出现了碳化钛—氧化铝双涂层硬质合金，把切削速度提高到250m/min。
1981年又出现了碳化钛-氧化铝-氮化钴三涂层硬质合金，使切削速度提高到300m/min。
在高速钢基体上刀具涂层多为TiN，常用物理气相沉积法(PVD法)涂覆，一般用于钻头、丝锥、铣刀、滚刀等复杂刀具上，涂层厚度为几微米，涂层硬度可达80HRC，相当于一般硬质合金的硬度，耐用度可提高2—5倍，切削速度可提高20%-40%o
硬质合金的涂层是在韧性较好的硬质合金基体上，涂覆一层几微米至十几微米厚的高耐磨、难熔化的金属化合物，一般采用化学气相沉积法(CVD法)。
我国株洲硬质合金厂生产的涂层硬质合金的涂层厚度可达9µm，表面硬度可达2500-4200HV。
目前各工业发达国家对涂层刀具的研究和推广使用方面发展非常迅速。
处于领先地位的瑞典，在车削上使用涂层硬质合金刀片已占到70%-80%，在铣削方面已达到50%以上。
但是涂层刀具不适宜加工高温合金、钛合金及非金属材料，也不适宜粗加工有夹砂、硬皮的锻铸件。
四金刚石刀具
金刚石刀具分为天然金刚石和人造金刚石刀具。
天然金刚石具有自然界物质中最高的硬度和导热系数c但由于价格昂贵，加工、焊接都非常困难，除少数特殊用途外(如手表精密零件、光饰件和首饰雕刻等加工)，很少作为切削工具应用在工业中。
随着高技术和超精密加工日益发展。
例如微型机械的微型零件，原子核反应堆及其它高技术领域的各种反射镜、导弹或火箭中的导航陀螺，计算机硬盘芯片、加速器电子枪等超精密零件的加工，单晶大然金刚石能满足上述要求。
近年来开发了多种化学机理研磨金刚石刀具的方法和保护气氛钎焊金刚石技术．使天然金刚石刀具的制造过程变得比较简易．因此，在超精密镜面切削的高技术应用领域．天然金刚石起到了重要作用。
20世纪50年代利用高温高压技术人工合成金刚石粉以后，70年代制造出金刚石基的切削刀具即聚晶金刚石(PCD)。
PCD晶粒呈无许许序排列状态．不具方向性，因而硬度均匀。
它有很高的硬度和导热性，低的热胀系数。
高的弹性模量和较低的摩擦系数，刀刃非常锋利。
它可加丁各种有色金属和极耐磨的高性能非金属材料，如铝、铜、镁及其合金、硬质合金、纤维增塑材料、金属基复合材料、木材复合材料等。
三种主要金刚石刀具材料——PCD、CVD厚膜和人工合成单晶金刚石各自的性能特点为：PCD焊接性、机械磨削性和断裂韧性最高，抗磨损性和刃口质量居中，抗腐蚀性最差。
CVD厚膜抗腐蚀性最
好，机械磨削性、刃口质量和断裂韧性和抗磨损性居中，可焊接性差，人工合成单晶金刚石刃口质量、抗磨损性和抗腐蚀性最好，焊接性、机械磨削性和断裂韧性最差。
金刚石刀具是目前高速切削(2500~5000m/min)铝合金较理想的刀具材料，但由于碳对铁的亲和作用，特别是在高温下，金刚石能与铁发生化学反应，因此它不宜于切削铁及其合金工件。
五立方氮化硼
立方氮化硼(CBN)是纯人工合成的材料。
它是20世纪50年代末用制造金刚石相似的方法合成的第二种超硬材料——CBN微粉。
由于CBN的烧结性能很差，直至70年代才制成立方氮化硼结块(聚晶立方氮化硼PCBN)，它是由CBN微粉与少量粘结相(Co、Ni或TiN、TiC或Al2O3)在高温高压下烧结而成。
CBN是氮化硼的致密相，有很高的硬度(仅次于金刚石)和耐热性(1300、1500度)，优良的化学稳定件(远优于金刚石)和导热性，低的摩擦系数。
PCBN与Fe族元素亲和性很低，所以它是高速切削黑色金属较理想的刀具材料。