一、刀具材料应具备的主要性能
1．高硬度
2．高耐磨性
3．足够的强度和韧性
4．高耐热性
5．良好的工艺性
二、常用刀具材料的种类及主要性能
三、高速钢
高速钢是含有钨（W）、钼（Mo）、铬（Cr）、钒（V）等合金元素较多的合金工具钢，也称为白钢、锋钢。
优点：高速钢具有较高的强度、韧性和良好的刃磨性能，能承受较大的切削力和冲击力，常用于制造形状复杂的刀具。
缺点：高速钢的耐热性较差，耐热温度为550~600℃，允许的最高切削速度为30m/min。
由于高速钢的切削速度比其他工具钢高几倍甚至十几倍，故称之为高速钢。
1．普通高速钢
2．高性能高速钢
高性能高速钢是在普通高速钢中增加一些碳（C）、钒（V），并添加钴（Co）或铝（Al）等合金元素而获得，耐磨性和耐热性得到显著提高。
3．粉末冶金高速钢
优点：
粉末冶金高速钢完全避免了碳化物的偏析，晶粒细化，分布均匀，强度、硬度、耐磨性等有了显著提高。
由于物理、力学性能各向同性，减少了热处理造成的变形与应力。
用途:
（1）制造切削难加工材料的刀具。
（2）进行强力、断续切削时，要求锋利、强度和韧性高的刀具。
4．高速钢刀具的表面处理
表面处理：通过某种特殊工艺改善刀具表层的成分与组织或在刀具表面涂镀一层耐磨薄层（0.002mm左右）。
常见的表面处理有：
经过表面处理的刀具，耐用度得到显著提高。如目前一些铣刀、钻头的切削部分呈金黄色，多为TiN涂层。
四、硬质合金
1．常用硬质合金
我国常用硬质合金牌号与ISO分类对照及用途
例2—1：根据下列加工条件选择合适的硬质合金牌号。
（1）粗车铸铁
工件材料是铸铁，选用YG类硬质合金；
粗车，为粗加工，应选用含钴（Co）量多的牌号YG8。
（2）精车45钢
工件材料是45钢，选用YT类硬质合金；
精车，为精加工，应选含（碳化钛）TiC量多的牌号YT30。
（3）粗车不锈钢（Cr18Ni9Ti）轴
工件材料是钛不锈钢，应选用YW类硬质合金；
粗车，为粗加工，应选用牌号YW2。
2．其他硬质合金
五、陶瓷刀具材料
陶瓷刀具材料：以氧化铝（Al2O3）或氮化硅（Si3N4）为基体，再添加少量金属，在高温下烧结而成的一种刀具材料。
1．陶瓷刀具材料的主要特点及应用
特点：
（1）高硬度与高耐磨性
（2）高耐热性
（3）良好的化学稳定性和抗黏结性
（4）摩擦因数小
（5）强度和韧性差、热导率低
应用：陶瓷刀具一般适用于高速精细加工硬材料，如在200m/min条件下车削淬火钢。
2．陶瓷刀具材料的种类
（1）氧化铝基陶瓷
成分：将一定量的碳化物（多以TiC）添加到Al2O3中，称为混合陶瓷或组合陶瓷。若添加镍（Ni）、钴（Co）、钨（W）等作为黏结金属，可较大地提高陶瓷刀具的强度。
应用：适合在中等切削速度下切削难加工材料，如冷硬铸铁、淬硬钢等。
（2）氮化硅基陶瓷
成分：将硅粉经氮化、球磨后添加助烧剂于模腔内热压烧结而成。其抗热冲击性能优于其他陶瓷刀具，并不易发生崩刃现象。
应用：切削速度可达500~600m/min，适宜精车、半精车，精铣、半精铣加工。可用于切削难加工材料。
六、超硬刀具材料
1．金刚石
金刚石是碳的同素异形体，是目前最硬的物质。有天然与人造之分。
（1）金刚石刀具的优点
1）极高的硬度和耐磨性
2）很好的导热性和很低的热膨胀系数
3）刀具的切削刃很锋利，刃面的粗糙度值很小
4）摩擦因数低于其他刀具材料
（2）金刚石刀具的主要缺点及适用范围
1）耐热性差、强度低、脆性大 对冲击、振动敏感，因而对机床的精度、刚性要求较高。一般只适宜用于精加工。
2）金刚石与铁和碳原子的亲和性强 易使其丧失切削能力，故不宜用于加工铁族材料。
2．立方氮化硼（简称CBN）
优点：
（1）很高的硬度与耐磨性。
（2）很高的热稳定性。
（3）有较好的导热性，与钢铁的摩擦因数较小。
应用：用于淬硬钢、冷硬铸铁的粗加工与半精加工，以及高速切削高温合金等难加工材料。但由于其强度及韧性仍较低（介于陶瓷与硬质合金之间），因此不宜用于低速切削。
