硬质合金是用高硬度、难熔的金属碳化物（WC、TiC等）和金属粘结剂（C。、Ni等）在高温条件下烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金的常温硬度达89～93HRA，760℃时其硬度为77～85HRA，在800～1000℃时硬质合金还能进行切削，刀具寿命比高速钢刀具高几倍到几十倍，可加工包括淬硬钢在内的多种材料。但硬质合金的强度和韧性比高速钢差，常温下的冲击韧性仅为高速钢的1/8～1/30，因此，硬质合金承受切削振动和冲击的能力较差。硬质合金是最常用的刀具材料之一，常用于制造车刀和面铣刀，也可用硬质合金制造深孔钻、铰刀、拉刀和滚刀。尺寸较小和形状复杂的刀具，可采用整体硬质合金制造，但整体硬质合金刀具成本高，其价格是高速钢刀具的8～10倍。 ISO（国际标准化组织）把切削用硬质合金分为三类：P类、K类和M类。
P类（相当于我国YT类）硬质合金由WC、TiC和Co组成，也称钨钛钴类硬质合金。这类合金主要用于加工钢料。常用牌号有YT5（TiC的质量分数为5％）、YTl5（TiC的质量分数为15％）等，随着TiC质量分数的提高，钴质量分数相应减少，硬度及耐磨性增高，抗弯强度下降。此类硬质合金不宜加工不锈钢和钛合金。
防盗车牌架K类（相当于我国YG类）硬质合金由WC和Co组成，也称钨钴类硬质合金。这类合金主要用来加工铸铁、有金属及其合金。常用牌号有YG6（钴的质量分数为6％）、YG8（钴的质量分数为8％）等，随
着钴质量分数增多，硬度和耐磨性下降，抗弯强度和韧性增高。
M类（相当于我国YW类）硬质合金是在WC、TiC、Co的基础上再加入TaC（或NbC）而成。加入TaC（或NbC）后，改善了硬质合金的综合性能。这类硬质合金既可以加工铸铁和有金属，又可以加工钢料，还可以加工高温合金和不锈钢等难加工材料，有通用硬质合金之称。常用牌号有YWl和YW2等。
涂层刀具是在高速钢或硬质合金基体上涂覆一层难熔金属化合物，如TiC、TiN、Al2O3等。涂层一般采用CVD法（化学气相沉积法）或PVD法（物理气相沉积法）。涂层刀具表面硬度高、耐磨性好，其基体又有良好的抗弯强度和韧性。涂层硬质合金刀片的寿命可提高1～3倍以上，涂层高速钢刀具的寿命可提高1.5～10倍以上。随着涂层技术的发展，涂层刀具的应用会越来越广泛。
（3）其它刀具材料
①陶瓷有两大类，Al2O3基陶瓷和Si3N4基陶瓷。刀具陶瓷的硬度可达到91～95HBA，耐磨性好，耐热温度可达1200℃（此时硬度为80HRA），它的化学稳定性好，抗粘结能力强，但它的抗弯强度很低，仅有0.7～0.9GPa，故陶瓷刀具一般用于高硬度材料的精加工。
②人造金刚石它是碳的同素异形体，是通过合金触媒的作用在高温高压下由石墨转化而成。人造金刚
石的硬度很高，其显微硬度可达10000HV，是除天然金刚石之外最硬的物资，它的耐磨性极好，与金属的摩擦系数很小；但它的耐热温度较低，在700～8000 C¡时易脱碳，失去其硬度；它与铁族金属亲合作用大，故人造金刚石多用于对有金属及非金属材料的超精加工以及作磨具磨料用。
③立方氮化硼它是由立方氮化硼经高温高压转变而成。其硬度仅次于人造金刚石达到8000～9000HV，它的耐热温度可达1400 C¡，化学稳定性很好，可磨削性能也较好，但它的焊接性能差些，抗弯强度略低于硬质合金，它一般用于高硬度、难加工材料的精加工。
2.刀具材料的选择
刀具材料主要根据被加工工件材料、刀具形状和类型及加工要求等进行选择。
高速钢的特点是强度高、韧性好、工艺性好、刃磨性好，常用于复杂、小型、刚性差（如钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等）及中、低速切削的各种刀具和精加工的刀具。
硬质合金的特点是硬度高、热硬性高、耐磨性好，但较脆，常用于刚性好、刃形简单的刀具，其选择为：
YG类（≈ISO的K类）：数字越大韧性越好；切铸铁、有金属、非金属、高温合金
数据库探针YT类（≈ISO的P类）：数字越小韧性越好；切碳素钢、合金钢
套筒冠YW类（≈ISO的M类）：数字越大韧性越好；切耐热钢、不锈钢、普通钢和铸铁
YN类：数字越大韧性越好；切钢和铸铁
粗加工：选韧性好、耐冲击的材料。
机器人拉车精加工：选硬度高、耐高温、细晶粒的材料。
陶瓷的特点是硬度高，耐高温，可高速切削，但脆性大，常用于钢、铸铁、有金属材料的精加工、半精加工。
人造金刚石的特点是硬度高、与金属摩擦系数小，但不太耐高温、不宜切黑金属，常用于高硬度耐磨材料、有金属、非金属的超精加工或作磨具。
立方氮化硼CBN的特点是硬度高、耐高温，磨削性也较好，但焊接性能差些，抗弯强度较硬质合金低些，常用于加工高温合金、淬硬钢、冷硬铸铁。
刀具材料和刀具主要几何角度
刀具材料
1.对刀具材料的基本要求
刀具材料是指刀具切削部分的材料，在切削时要承受高温、高压、强烈的磨擦、冲击和振动，因此，刀具切削部分的材料应具备以下基本性能：
(1) 高的硬度刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度。刀具材料的常温硬度，一般要求在60HRC 以上。水泥厂脱硝
(2) 高的耐磨性以便维持一定的切削时间，一般刀具材料的硬度越高，耐磨性越好。
(3) 足够的强度和韧性以便承受切削力、冲击和振动，避免产生崩刃和折断。
(4) 高的耐热性（热稳定性）耐热性是指刀具材料在高温下保持硬度、强度不变的能力。
(5) 良好的工艺性能以便制造各种刀具，通常刀具材料应具有良好的锻造性能、热处理性能、焊接性能、磨削加工性能等。
2.常用刀具材料
常用刀具材料有碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金等。
(1) 碳素工具钢（如T10、T12A）及合金工具钢（如9SiCr）特点是淬火硬度较高，价廉。但耐热性能较差，淬火时易产生变形，通常只用于手工工具及形状较简单、切削速度较低的刀具。
(2) 高速钢高速钢是含有较多W、Mo、Cr、V 等元素的高合金工具钢。高速钢具有较高的硬度（热处理硬度可达HRC62-67）和耐热性（切削温度可达500-600¡C）。它可以加工铁碳合金、非铁金属、高温合金等广泛的材料。高速钢具有高的强度和韧性，抗冲击振动的能力较强，适宜制造各类刀具。但因耐热温度较硬质合金低，故不能用于高速切削。常用牌号分别是W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2等。
(3) 硬质合金硬质合金是在高温下烧结而成的粉末冶金制品。具有较的硬度(70～175HRC)，能耐850℃～1000℃的高温，具有良好的耐磨性和耐热性以及高硬度。因而其切削速度比高速钢刀锯提高2到3倍，主要用于高速切削，但其强度、韧性和工艺性不如高速钢，因此通常将硬质合金焊接或机械夹固在刀体（刀柄）上使用（如硬质合金车刀）。常用的硬质合金有钨钴类（YG类）、钨钛钴类（YT类）和钨钛钽（铌）类硬质合金（YW类）三类。
①钨钴类硬质合金（YG类）YG类硬质合金主要由WC和Co组成，YG类硬质合金的抗弯强度和冲击韧性较好，不易崩刃，很适宜切削切屑呈崩碎状的铸铁等脆性材料。常用的牌号有YG3、YG6、YG8等。
其中数字表示Co含量的百分比，Co含量少者，较脆、较耐磨。YG8用于粗加工，YG6和YG3用于半精加工和精加工。
②钨钛钴类硬质合金（YT类）YT类硬质合金主要由WC、TiC和Co组成，它里面加入了碳化钛后，增加了硬质合金的硬度、耐热性、抗粘结性和抗氧化能力。但由于YT类硬质合金的抗弯强度和冲击韧性较差，故主要用于切削普通碳钢及合金钢等塑性材料。常用的牌号有YT5、YT15、YT30等。其中数字表示TiC含量的百分比,TiC的含量越多，韧性越小，而耐磨性和耐热性越高。其中TY5一般用于粗加工，YT15和YT30用于半精加工和精加工。
③钨钛钽（铌）类硬质合金（YW类）它是在普通硬质合金中加入了碳化钽或碳化铌，从而提高了硬质合金的韧性和耐热性，使其具有较好的综合切削性能。YW类硬质合金主要用于不锈钢、耐热钢、高锰钢的加工，也适用于普通碳钢和铸铁的加工，因此被称为通用型硬质合金，常用的牌号有YW1、YW2等。
出线间隔
陶瓷与超硬材料都是今年来涌现出来的新型刀具材料，它们无论在硬度、耐磨性、耐热性等方面都胜过传统的刀具材料。
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