机加工中刀具材料的应用及发展趋势
21世纪刀具材料的发展与应用
近年 来 ， 为把我 国打造成 为制 造业 的强 国 ， 展 大 发
为 Ｗ６ ５ ｒＶ ， ＭｏＣ４ ２ 其碳 化物 分布 细小 均匀 ， 韧性 和 高温
塑性 比 Ｗ１ Ｃ４ 高 ５ ％ ， 弯 强 度 达 ４ ７ ０ ＭＰ ， ８ ｒＶ ０ 抗 ０ ａ 热 处理 硬度 和切 削性 能 与 Ｗ１ Ｃ４ ８ ｒＶ基 本 相 同 ， 本 低 ， 成 目前 正在 取代 钨系 高速 钢 。常用 于制造 钻头 、 丝锥 、 铣 刀 、 刀 、 刀 、 轮 刀 具 等 刀 具 。但 耐 磨 性 略 逊 于 铰 拉 齿
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刀具材料论文
金属切削刀具的发展历史与现状前言刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。
广义的切削工具既包括刀具，还包括磨具。
刀具技术的进步，体现在刀具材料、刀具结构、刀具几何形状和刀具系统四个方面，刀具材料新产品更是琳琅满目。
当代正在应用的刀具材料有高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼和金刚石。
其中，高速钢和硬质合金是用得最多的两种刀具材料，分别约占刀具总量的30%～40%和50%～60%。
本文将介绍刀具的发展历程，发展现状，并对未来刀具的发展法相作出分析。
刀具的发展历史刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。
中国早在公元前28～前20世纪，就已出现黄铜锥和紫铜的锥、钻、刀等铜质刀具。
战国后期(公元前三世纪)，由于掌握了渗碳技术，制成了铜质刀具。
当时的钻头和锯，与现代的扁钻和锯已有些相似之处。
然而，刀具的快速发展是在18世纪后期，伴随蒸汽机等机器的发展而来的。
1783年，法国的勒内首先制出铣刀。
1792年，英国的莫兹利制出丝锥和板牙。
有关麻花钻的发明最早的文献记载是在1822年，但直到1864年才作为商品生产。
那时的刀具是用整体高碳工具钢制造的，许用的切削速度约为5米/分。
1868年，英国的穆舍特制成含钨的合金工具钢。
1898年，美国的泰勒和.怀特发明高速钢。
1923年，德国的施勒特尔发明硬质合金。
在采用合金工具钢时，刀具的切削速度提高到约8米/分，采用高速钢时，又提高两倍以上，到采用硬质合金时，又比用高速钢提高两倍以上，切削加工出的工件表面质量和尺寸精度也大大提高。
由于高速钢和硬质合金的价格比较昂贵，刀具出现焊接和机械夹固式结构。
1949～1950年间,美国开始在车刀上采用可转位刀片，不久即应用在铣刀和其他刀具上。
1938年，德国德古萨公司取得关于陶瓷刀具的专利。
1972年，美国通用电气公司生产了聚晶人造金刚石和聚晶立方氮化硼刀片。
这些非金属刀具材料可使刀具以更高的速度切削。
1969年，瑞典山特维克钢厂取得用化学气相沉积法，生产碳化钛涂层硬质合金刀片的专利。
机加工中刀具使用和发展情况论文
机加工中刀具的使用和发展情况摘要：随着材料工业及精密机械工业的发展，精密切削、超精密切削和难切削材料使用的增多，超硬刀具材料的应用日益广泛。
本文通过分析超硬刀具材料的发展状况，对主要品种的应用进行探讨。
关键词：超硬刀具刀具材料金刚石一、超硬刀具材料发展概况超硬刀具材料是指天然金刚石及硬度、性能与之相近的人造金刚石和cbn(立方氮化硼)。
由于天然金刚石价格比较昂贵，所以生产上大多采用人造聚晶金刚石(pcd)、聚晶立方氮化硼(pcbn)以及它们的复合材料。
早在20世纪50年代，美国就利用人造金刚石微粉和cbn微粉在高温、高压、触媒和结合剂的作用下烧结成尺寸较大的聚晶块作为刀具材料。
之后，南非戴比尔斯(debeem)公司、前苏联和日本也相继研制成功。
20世纪70年代初又推出了金刚石或cbn和硬质合金的复合片，它们是在硬质合金基体上烧结或压制一层0.5mm～1mm 的pcd或pcbn而成，从而解决了超硬刀具材料抗弯强度低、镶焊困难等问题，使超硬刀具的应用进入实用阶段。
我国超硬刀具材料的研究与应用开始于上个世纪70年代，并于1970年在贵阳建造了我国第一座超硬材料及制品的专业生产厂第六砂轮厂，从1970—1990年整整20年中，超硬材料年产量从仅46万克拉增至3500万克拉。
上个世纪90年代前后，不少超硬材料生产专业厂从国外引进成套的超硬材料合成设备及技术，使产量得以迅速提高，至1997年，我国人造金刚石年产量就已达到5亿克拉左右，cbn年产量达800万克拉，跃居世界超硬材料生产大国之首。
金刚石具有极高的硬度和耐磨性，其显微硬度可达10000hv，是刀具材料中最硬的材料。
同时它的摩擦系数小，与非铁金属无亲和力，切屑易流出，热导率高，切削时不易产生积屑瘤，加工表面质量好，能有效地加工非铁金属材料和非金属材料，如铜、铝等有色金属及其合金、陶瓷、末烧结的硬质合金、各种纤维和颗粒加强的复合材料、塑料、橡胶、石墨、玻璃和各种耐磨的木材(尤其是实心木和胶合板等复合材料)。
刀具材料及发展趋势
刀具材料及发展趋势[摘要] 本文重点阐述了高速钢、硬质合金、陶瓷刀具、超硬刀具材料等的切削性能和应用范围。
并对刀具材料的发展动向也作出了预测与展望。
[关键词] 刀具材料切削加工发展趋势0.引言切削加工是现代制造业应用最广泛的加工技术之一。
据统计，国外切削加工在整个制造加工中所占比例约为80％～85％，而在国内这一比例则高达90％。
刀具是切削加工中不可缺少的重要工具，无论是普通机床，还是先进的数控机床(nc)、加工中心(mc)和柔性制造系统(fmc)，都必须依靠刀具才能完成切削加工。
刀具的发展对提高生产率和加工质量具有直接影响。
材料、结构和几何形状是决定刀具切削性能的三要素，其中刀具材料的性能起着关键性作用。
国际生产工程学会(cirp)在一项研究报告中指出：“由于刀具材料的改进，允许的切削速度每隔l0年几乎提高一倍”。
刀具材料已从20世纪初的高速钢、硬质合金发展到现在的高性能陶瓷、超硬材料等，耐热温度已由500～600℃提高到1200℃以上，允许切削速度已超过1000m／min，使切削加工生产率在不到100年时间内提高了100多倍。
因此可以说，刀具材料的发展历程实际上反映了切削加工技术的发展史。
我们应当重视刀具材料的选择和使用，关注新型刀具材料的研制和发展趋势。
1.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：一是高硬度和高耐磨性；二是足够的强度与韧性；三是高耐热性、导热性和小的膨胀系数；四是良好的工艺性和经济性。
2.刀具材料的种类常用刀具材料有工具钢(包括碳素工具钢、合金工具钢)、高速钢、硬质合金、陶瓷、超硬刀具材料（金刚石、立方氮化硼）以及涂层刀具材料。
碳素工具钢和合金工具钢因其耐热性很差，仅用于手工工具。
陶瓷和超硬刀具材料则由于性质脆、工艺性差及价格昂贵等原因，目前尚在有限的范围内使用。
当今，用得最多的为高速钢和硬质合金，几乎各占一半。
中国刀具行业现状及趋势分析
中国刀具行业现状及趋势分析一、刀具行业产业链分析刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。
金属切削刀具材料主要包括硬质合金、高速钢、陶瓷和超硬材料（包括人造金刚石、立方氮化硼等）。
硬质合金刀具是全球市场目前的主流刀具。
与高速钢相比，硬质合金具有较高的硬度、耐磨性和红硬性；与陶瓷和超硬材料相比，硬质合金具有较高的韧性。
因此，硬质合金刀具是全球市场目前采用的主流刀具。
2019年，硬质合金刀具在全球刀具市场中占比63%，国内市场占比53%。
二、刀具行业驱动因素2020年年初受疫情影响导致PMI指数出现大幅度下降，但自2020年第二季度以来，我国PMI保持在50%以上水平，制造业景气度回暖，提高机床开工率。
从工业增加值数据来看，2020年下半年以来，工业增加值同比依然保持较好的增长。
随着产业结构的调整升级，我国机床数控化率稳步增长，机床数控化率从2013年的28.83%稳定上升至2020年的43.27%。
数控机床一方面造就更多高端刀具的消费，另一方面也会推动刀具整体价格的上升。
三、刀具行业发展现状2016-2020年全球刀具市场规模保持稳步增长的状态，2020年全球切削刀具消费金额达370亿美元，同比增长3.06%。
我国切削刀具市场消费情况与我国制造业发展水平和结构调整息息相关。
2016-2018年，随着“十三五”规划落地，制造业的转型升级推动了我国刀具行业快速发展，切削刀具年消费规模快速增至421亿元，达到历史最高水平。
而2019年受中美贸易摩擦加剧、汽车等下游行业下行的影响，我国刀具消费额下降至393亿元。
2020年以来，我国刀具市场增速恢复至10%以上，金额达到446亿元，同比上升13.49%。
四、刀具行业竞争情况目前，国际刀具行业竞争格局大致分为三个梯队。
第一梯队是欧美刀具企业，主导高端定制化刀具市场；第二梯队是日韩刀具企业，非定制化刀具认可度高；而第三梯队才是我国国内刀具企业，在非定制化市场逐步追赶日韩。
CNC机床加工中的刀具材料选择与应用
CNC机床加工中的刀具材料选择与应用近年来，随着数控机床技术的不断发展，CNC机床在各行各业的应用日益广泛。
作为CNC机床中不可或缺的一部分，刀具的材料选择与应用对于工件加工质量、生产效率、刀具寿命等方面都起着至关重要的作用。
本文将围绕CNC机床加工中的刀具材料选择与应用进行探讨。
一、刀具材料的分类在CNC机床加工中，刀具材料主要可分为硬质合金、高速钢、陶瓷刀具、超硬材料等几大类。
1. 硬质合金硬质合金是一种由钨钴合金和硬质金属碳化物制成的刀具材料，具有高硬度、良好的耐磨性和抗冲击性能。
它是目前应用较广泛的刀具材料之一，适用于大多数金属材料的精密加工。
2. 高速钢高速钢是一种含有多种合金元素的刀具材料，具有良好的热硬性和切削性能。
它具有较高的耐磨性和高温强度，适用于高温切削加工，如铸铁、不锈钢等材料。
3. 陶瓷刀具陶瓷刀具是由陶瓷材料制成的刀具，具有高硬度、耐磨性和热稳定性。
它适用于高速切削和干切削加工，如高硬度合金、玻璃纤维增强塑料等难加工材料。
4. 超硬材料超硬材料是一种由金刚石或立方氮化硼制成的刀具材料，具有极高的硬度和热稳定性。
它适用于超硬材料的切削加工，如钛合金、高硬度合金等。
二、刀具材料的选择原则在CNC机床加工中，刀具材料的选择需要考虑以下几个方面的因素：1. 加工材料根据需要加工的材料特性选择刀具材料，例如加工铸铁时可选择高速钢刀具，加工钛合金时可选择超硬材料刀具等。
2. 加工方式根据加工方式选择刀具材料，例如高速切削时可选择陶瓷刀具，干切削时可选择超硬材料刀具等。
3. 切削速度根据切削速度选择刀具材料，例如在高速切削时为了提高刀具寿命和加工效率，可选择高硬度、耐磨性好的刀具材料。
4. 切削力和切削温度根据切削力和切削温度选择刀具材料，例如降低切削力和切削温度可选择具有较好热稳定性的刀具材料。
三、刀具材料的应用案例以下是几种常见刀具材料在CNC机床加工中的应用案例：1. 硬质合金硬质合金刀具主要适用于钢材加工，如机械零件的车削、镗削等，可以提供较高的加工质量和寿命。
机械加工刀具发展现状与对策
机械加工刀具发展现状与对策浙江大学城市学院张润晨摘要：众所周知，机械加工离不开机床。
在目前的科技水平，机床又离不开刀具，刀具虽小，作用巨大。
随着科技的进步和生产的发展，机械产品金额机械制造技术的内涵正在不断地发生变化。
这对刀具的要求也越来越精密。
关键词：刀具；精密；涂层；发展我国的刀具制造业已有较长的历史，并已发展到相当大的规模，不仅有数量较多的专业刀具厂，而且还有大量的机械制造厂工具车间也生产刀具。
我国现在的生产总值和制造业规模，仅次于美国、日本，最近又超过了德国。
但是技术方面我们还差的很远，我们是要向德国学习的，不仅仅是学习他们的技术，最重要的是学习德国人严谨的思维和精神。
由于技术和材料的原因，我国年消耗刀具近20亿美元，其中很多都是浪费了的。
据估计，切削加工约占机械制造工作量的30%～40%，全世界每年约有1亿吨钢料通过刀具切削而成为切屑，全世界每年切削加工耗资约2500 亿美元。
与世界先进水平相比，目前我国的切削加工技术水平还是比较低，所以要努力研究和开发高速切削、硬切削、干切削、精密切削、虚拟切削等先进切削加工技术，还有新刀具的研发，这些对于提高我国机械制造技术水平和机电产品性能、质量及市场竞争力，推动先进制造技术的发展都具有重要意义。
目前我们学习的刀具主要有：车刀、刨刀、孔加工刀具、铣刀、拉刀、螺纹刀具、数控刀具、成形齿轮刀具、齿轮滚刀、加工蜗轮用刀具、插齿刀及梳齿到、剃齿刀、直齿锥齿轮加工刀具、曲线锥齿齿轮加工刀具、非渐开线齿轮刀具。
现在的数控加工主要有数控铣床和数控车床。
数控铣床的刀具种类有立铣刀、球铣刀、环形铣刀、机夹可转位铣刀。
数控车床一般都有自动回转刀架，，而且都采用6到12工位转塔式刀架。
数控车床的刀具一般分为三类，尖形车刀、圆弧车刀和成形车刀。
在世界切削刀具的近代发展中，上世纪70年代在西方广泛应用的硬质合金刀具方面发生了刀具结构与工艺的两次“革命”，一次起源于美国，将焊接刀片变革为机夹可转位刀片；另一次起源于欧洲，诞生了刀具涂层工艺。
PCBNPCD刀具的应用及发展趋势
2019年 第3期冷加工53CUTTING TOOLS刀 具PCBN/PCD 刀具的应用及发展趋势■桂林特邦新材料有限公司 （广西 541004） 文德林摘要：本文主要讲述PCBN/PCD 刀具在淬硬钢、铸铁类工件及有色金属和非金属化合物的切削加工的应用与发展。
1.PCBN/PCD 刀具的切削加工应用由于受C B N 本身（各向异性）及其制造技术的限制、生产直接用于切削刀具的大颗粒CBN 单晶目前仍很困难，C B N 粒径大小是影响P C B N 韧性的重要因素，粒径越大，其抗破坏性越弱，制作刀具的切削刃锋利性就差。
P C B N 刀具组织中各微少量晶粒呈无序排列、硬度均匀、没有方向性，具有一致耐磨性和抗冲击性，克服了单晶CBN 各向异性等不足。
因P C B N 刀片具有红硬性、热稳定性、耐磨性和抗粘结等综合性能，故P C B N 刀具在淬硬钢、铸铁切削加工得到广泛应用。
（1）PCBN 刀具在淬硬钢的切削应用。
如图1所示，是江苏某德资企业一个冷冲压核心凹模零部件，轮廓形状为不规则曲线，曲面相关尺寸、粗糙度必须严格按图加工。
该工件材料为模具钢，材质为Cr12MoV ，其硬度为58±2H R C ，编制加工工艺：下料（φ186m m ×66m m ）→粗车→铣加工（加工孔）→热处理→平磨 →精车 →钳工（去毛刺、刻字）。
图1 异形凹模精密模具该零件加工难点是，工件硬度较高，曲面加工只能通过车削加工成形来完成切削，加工曲面必须光滑，以外圆为基准，曲线角度及相关尺寸必须保证一致，更不能有过切或接刀痕出现。
根据该零件图样分析，我们在刀具选型上应选择对称角度刀柄、C B N 刀片（夹角为35°）,如图2所示，保证车削不过切，这里选择P C B N 刀片非常关键，P C B N 刀片必须具备切削性能稳定，在切削过程中，刀片导热性能要好，加工时刀尖热量很快能传出，加工表面不能有滞留层或积屑瘤出现。
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机加工中刀具材料的应用及发展趋势金属切削加工是现代机械制造工业中一种最基本的加工方法,在其过程中，刀具直接完成切削余量和形成已加工表面的任务，而刀具材料又是决定刀具切削性能的根本因素,它对加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度的影响极大。
就拿切削速度来说,在最初使用碳素工具钢作为刀具材料时,切削速度只有每分钟10米左右；19世纪末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100~５００米;20世纪中叶以后又出现了复合陶瓷、金刚石、CBN超硬刀具材料等,高速钢和硬质合金则发展了许多新品种。
迄今，已使切削速度提高到每分钟一千米以上。
历史事实表明，在切削加工的发展过程中,刀具材料始终是最积极的因素。
同时,被加工材料的发展也大大地推动了刀具材料的发展。
因此,我们应当重视刀具材料的正确选择和合理使用,关注新型刀具材料的研制和发展趋势。
1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:一是高硬度和高耐磨性;二是足够的强度与冲击韧性;三是高耐热性、导热性和小的膨胀系数；四是良好的工艺性和经济性。
2常用刀具材料常用刀具材料有工具钢(包括碳素工具钢、合金工具钢、高速钢)、硬质合金、超硬刀具材料和陶瓷。
碳素工具钢和合金工具钢因其耐热性很差，仅用于手工工具。
陶瓷和超硬刀具材料则由于性质脆、工艺性差及价格昂贵等原因,目前尚在有限的范围内使用。
当今,用得最多的为高速钢和硬质合金, 几乎各占一半。
2．１高速钢高速钢是一种加入了较多的钨、铬、钒、钼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。
２.2硬质合金硬质合金是高强度难溶的金属化合物(主要是WＣ、TｉＣ等,又称高温碳化物）微米级的粉末,用钴或镍等金属作粘结剂烧结而成的粉末冶金制品。
其中高温碳化物的含量超过高速钢,绝大多数车刀、端铣刀和部分立铣刀、钻孔绞刀等均已采用其制造,切削速度可达到100~２00m/miｎ以上,是最主要的刀具材料之一。
但因其工艺性较差,用于复杂刀具尚受到很大限制。
3新型刀具材料3.1涂层刀具涂层刀具材料是近20年出现的一种新型刀具材料。
它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，是刀具材料发展中的一项重要突破。
涂层技术可提高刀具的耐磨性而不降低其韧性，较好的解决了刀具材料存在的强度和韧性之间的矛盾,是切削刀具发展的一次革命。
从上世纪70年代初首次在硬质合金基体上涂覆一层碳化钛（TiC)后,到19８1年就把普通硬质合金刀具的切削速度从80m ／ｍin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,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％;在韧性较好的硬质合金基体上,涂层多为高耐磨、难熔化的金属化合物，一般采用化学气相沉积法(ＣＶD法)涂覆,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。
3．2稀土硬质合金稀土硬质合金是硬质合金材料的一个新品种。
它是在各种硬质合金刀具材料中,添加了少量的稀土元素。
稀土元素是指化学元素周期表中原子序数为5７~7１(从Lａ到Lu),再加上２1和3９（Sc和Y）的元素,共1７个元素。
将某些稀土元素,以一定方式，微量添加到传统的硬质合金牌号中,即可有效地提高它们的机械性能与切削性能。
添加稀土元素后硬质合金的组织比较致密;室温和高温硬度都有所改善；断裂韧性和抗弯强度显著提高,分别提高２０％和１0%以上；其耐磨性和使用寿命也均有不同程度的提高。
稀土硬质合金刀片在切削时表层有富钴现象，故能降低切屑、工件与刀具间的摩擦系数，从而可以降低切削力。
因此,它在机械加工中发挥着重要作用。
我国对稀土硬质合金的研究开发,领先于其他国家。
3.3超硬刀具材料超硬刀具材料是指天然金刚石及硬度、性能与之相近的人造金刚石和CＢＮ(立方氮化硼)。
由于天然金刚石价格比较昂贵,所以生产上大多采用人造聚晶金刚石（PCD)、聚晶立方氮化硼（ＰＣBN),以及它们的复合材料。
上世纪中叶,美国利用人造金刚石微粉和人造ＣBＮ微粉在高温、高压、触媒和结合剂的作用下烧结成尺寸较大的聚晶块作为刀具材料。
之后,南非戴比尔(D eBeers)公司、前苏联和日本也相继研制成功。
后来又推出了金刚石或ＣBN和硬质合金的复合片。
目前,又出现了人工合成大单晶金刚石，以及用CVD(化学气相沉积)法制出的金刚石薄膜涂层和金刚石厚膜等功能性材料,大大拓宽了超硬刀具材料的应用领域。
我国超硬刀具材料的研究与应用开始于上世纪７0年代，现跃居世界上超硬材料生产大国之首。
金刚石的优点是具有极高的硬度和耐磨性,是刀具材料中最硬的材料。
同时它的摩擦系数小,与非铁金属无亲和力,切屑易流出，热导率高，切削时不易产生积屑瘤，加工表面质量好,能有效地加工非铁金属材料和非金属材料。
其缺点是韧性差,热稳定性低。
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、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。
各种不同形式的金刚石切削刀具能很好地相互补充,当然也存在一些相互交叉的应用领域,在这些领域需对刀具产品进行合理选择。
而立方氮化硼(ＣBN)是纯人工合成的材料，它的硬度仅次于金刚石,并且热稳定性高,较适合于高速切削黑色金属。
因此,超硬材料刀具不仅是加工高硬度材料的理想刀具,而且适用于高速精密和自动化加工,尤其是用超硬材料刀具进行以车代磨、以铣代磨，更具有高效、低耗、适应性强、缩短制造周期等优点,目前已在要求精度高、批量大的汽车零部件加工中得到广泛应用。
3.4新型陶瓷新型陶瓷刀具的出现,是人类首次通过运用陶瓷材料改革机械切削加工的一场技术革命的成果。
很早,德国与英国已经开始寻求采用陶瓷刀具取代传统的碳素工具钢刀具。
陶瓷材料因其高硬度与耐高温特性已成为新一代的刀具材料,但陶瓷也由于其人所共知的脆性受到局限。
工程技术界努力研制与推广陶瓷刀具的主要原因,一是可以大大提高生产效率；二是由于构成高速钢与硬质合金的主要成分钨资源在全球范围内的枯竭。
钨资源的稀缺与价格的攀升,在一定程度也上促进了陶瓷刀具的研制与推广,并取得了令人瞩目的成果。
就世界范围讲,德国陶瓷刀具已不仅用于普通机床，且已将其作为一种高效、稳定可靠的刀具用于数控机床加工及自动化生产线;日本陶瓷刀片在产品种类、产量及质量上均具国际先进水平；美国在氧化物-碳化物－氮化物陶瓷刀具研制开发方面一直占世界领先地位；中国陶瓷刀具开发应用也取得许多重大成果。
纯氧化铝陶瓷,其优点是在室温与高温时,硬度都高于硬质合金材料,且此时的抗压强度也都很好；缺点是在切削铁合金及钢件时,较易产生粘结磨损及缺口磨损。
它最适于高速切削硬而脆的金属材料,或用于大件机械零部件切削及用于高精度零件的切削加工；氧化铝-金属系陶瓷的材料密度、抗弯强度及硬度均有提高，但其抗蠕变强度低,抗氧性差;氧化铝-碳化物金属陶瓷,最适用于加工淬硬钢、合金钢、锰钢、冷硬铸铁、铸钢,镍基或镍铬合金等, 还可用于非金属材料如纤维玻璃、塑料夹层及陶瓷材料的切削加工,亦可采用切削液进行湿式切削;氧化铝－氮化物金属陶瓷具有更好的抗热震性能且更适用于间断切削,但其抗弯强度与硬度都比添加ＴｉC的金属陶瓷低一些,对它的研究与深度开发仍在继续中;氮化硼陶瓷刀具在对硬度甚高的铸铁进行切削加工时，刀具的头端不会发生常见的受热龟裂与缺屑;利用纳米材料制作的新型金属陶瓷刀具材料有利于提高材料的强度、硬度和断裂韧性,这对开发和研制新型刀具材料具有重要的意义；复合金属陶瓷刀具材料具有更好的耐磨性、耐热性和优良的切削性能,适合于淬硬钢、合金耐磨铸铁、高强度钢等一系列超硬难加工材料的加工,也可以用来制作模具、喷嘴等耐磨、耐腐蚀的机械零部件。
４刀具材料的发展趋势纵观刀具材料发展的历史,结合我国的实际情况,新型刀具材料的发展趋势是:因我国稀土元素资源蕴藏丰富,价格也不贵,稀土硬质合金刀具材料极有应用前景；超硬刀具材料是一种先进的刀具材料,在生产中也有着广阔的发展空间;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。
人工合成大尺寸金刚石的成功为开辟新的应用领域(如木材加工业)提供了可能。
ＣVＤ金刚石薄膜和厚膜具有很高的机械强度和良好的热学性能,尽管至今生产还未形成规模,但因其性能优异,且已迅速发展,表明其将在刀具工业中发挥积极作用。
PCD则向大直径、细粒度、高抗冲击、高热稳定性方向发展。
随着更耐磨、更难加工的工件材料日益增多,各类金刚石刀具的应用也将持续增加。
可以预料，今后随着各种新型难切削材料应用的增多,必将促进超硬刀具材料进一步的发展与应用。
另外，陶瓷刀具材料的强度低、韧性差,曾一度制约了它的应用推广,但随着特种陶瓷材料研变与开发工作的不断深入，超微粉技术的发展和纳米复合材料的研究为其发展增添了新的活力,随着陶瓷技术的发展,陶瓷刀具材料的力学。