刀具材料论文
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。
刀具的选用及设计论文
刀具的选用及设计论文摘要：刀具是工业生产中的重要工具，其选用和设计直接影响产品的质量和生产效率。
本文将从刀具选用和刀具设计两个方面探讨刀具的重要性，并提出一些关键问题和解决方法。
导言：刀具是工业生产中必不可少的工具，在加工过程中起到切割、切断、穿孔等作用。
一个合适的刀具选用不仅可以提高生产效率，还可以降低成本和提高产品质量。
刀具设计与选择的合理性直接影响工艺和产品的质量。
因此，刀具的选用和设计变得十分关键。
一、刀具的选用1.切削类型：切削工件的材料和形状将直接影响切削类型的选择。
常见的切削类型包括平面铣削、立铣削、齿轮铣削等。
在选用切削类型时，需要综合考虑切削速度、切削力和表面质量等因素。
2.刀具材料：刀具材料应具有高硬度、耐磨性和热稳定性，以承受高温和高压力的切削环境。
常见的刀具材料有硬质合金、高速钢和陶瓷等。
根据不同工作条件和要求，选择合适的刀具材料十分重要。
3.刀具的几何参数：刀具的几何参数包括刃角、刃长、刃数等，这些参数将直接影响切削质量和切削力。
在选择刀具的几何参数时，需要综合考虑切削条件和加工要求。
二、刀具的设计1.刀柄设计：刀柄的设计应考虑切削负荷和切削力的传递，并具有良好的刚度和耐磨性。
在刀柄的选择和设计中，需要综合考虑材料、形状和结构等因素。
2.刀具涂层：刀具涂层可以提供刀具的硬度、耐磨性和切削性能，延长刀具的使用寿命。
常见的刀具涂层有TiN、TiC和TiAlN等。
刀具涂层的选择和设计应根据具体的加工条件和要求。
3.刀具的结构设计：刀具结构的合理性可以提高切削稳定性和刀具的寿命。
在刀具结构的设计中，需要考虑刀具的坚固性、刃角和刃边等因素。
结论：刀具的选用和设计对于工业生产至关重要。
通过合适的刀具选用和设计，不仅可以提高生产效率，还可以降低成本和提高产品质量。
刀具的选用和设计需要综合考虑切削类型、刀具材料、刀具几何参数、刀柄设计、刀具涂层和刀具结构等因素。
在实际应用中，应根据具体的加工条件和要求，选择最合适的刀具并进行设计。
刀具材料的种类范文
刀具材料的种类范文刀具是人类使用最早的工具之一，用于切割、割断、雕刻、打孔和修整物体。
刀具的性能和寿命取决于使用的材料。
根据不同的需求和应用，刀具材料可以分为以下几类：1. 高速钢（High Speed Steel，HSS）：高速钢是一种常用的刀具材料，具有优异的热强度和耐磨性。
它是一种合金钢，其中包含高的含钨、钼、钴和其他合金元素，以提供高温下的硬度和热稳定性。
这使得高速钢刀具具有抗热软化和抗磨损的能力，适合高速切削和切割。
然而，高速钢刀具的耐磨性相对较差，对硬度和韧性的要求较高。
2. 硬质合金（Cemented Carbide）：硬质合金是由碳化物颗粒（通常是钨碳化物）和金属钴组成的复合材料。
这些颗粒通过钴粉末作为粘合剂固化在一起。
硬质合金刀具的优点是：高硬度、耐磨性强、热稳定性好和尺寸稳定性。
硬质合金刀具通常用于高速切削和大量切削，如机械加工、车削、铣削和钻孔。
3. 陶瓷（Ceramics）：陶瓷刀具是以氧化铝（Al2O3）或氮化硅（Si3N4）为主要成分的刀具。
陶瓷刀具具有极高的硬度和抗磨性，使其在高温环境下表现良好。
由于其低热导率和高化学稳定性，陶瓷刀具对于高速切削和切割高硬度材料（如铸铁和高温合金）非常有效。
然而，陶瓷刀具很脆弱，易于断裂。
4. 超硬材料（Superhard Materials）：超硬材料是目前研究的热点之一，包括单晶金刚石（Single Crystal Diamond）和立方氮化硼（Cubic Boron Nitride，CBN）。
单晶金刚石是最硬的材料，具有优异的切削能力和磨削性能，广泛应用于刀具和磨料。
CBN是一种具有类似钻石的物理和化学性质的材料，其硬度仅次于金刚石。
CBN刀具具有优异的磨损抗性和耐热性，尤其适用于加工高硬度材料和淬火钢。
除了以上主要的刀具材料，还有一些特殊材料，根据不同的需求开发和应用，如多金属刀具、金属基复合材料、金刚石涂层等。
这些材料的选择取决于刀具所需的特定性能，例如硬度、耐磨性、耐热性、韧性和成本等。
新型刀具材料论文
新型刀具材料论文
近年来，新型刀具材料的研究已经成为材料科学和技术领域的一个重
要研究内容。
刀具材料是工具制造中最重要的一类材料，具有高耐磨性、
高强度、高耐腐蚀性以及耐高温、耐低温等多种性能。
新型刀具材料的研
究不仅能够改善刀具的使用寿命，还能够提高生产效率，广泛应用于汽车、船舶、机械、造船等工业领域。
本文综述了近年来新型刀具材料的研究综述，内容涉及材料组成、热处理、涂层和表面处理等方面。
一、材料组成
新型刀具材料的研究主要集中在材料组成上，例如氮化钢、硬质合金、钨钢等等。
氮化钢具有高强度、耐磨性和高耐腐蚀性，其中包括镍、钛、锰、铬、钼等微量元素，其用途广泛，尤其是在航空航天和军工等领域中
应用极为广泛。
硬质合金是一种高速钢刀具，具有高硬度、耐磨性和耐腐
蚀性，目前广泛用于切削机床、机床和汽车制造等行业。
此外，硬质合金
在高强度、耐磨性和耐高温性方面的性能也得到了改善。
钨钢则具有良好
的切削性能，耐磨性和耐高温性，可以满足各种特殊用途。
二、热处理
热处理是一种常用的改善刀具性能的方法，是通过改变刀具材料的组
织结构，改善刀具的硬度、耐磨性、强度、弹性等特性。
数控刀具论文
数控刀具论文数控刀具论文数控刀具论文数控刀具的主要材料种类及用途机床与刀具的发展是相辅相成、相互促进的。
刀具是由机床、刀具和工件组成的切削加工工艺系统中最活跃的因素,刀具切削性能的好坏取决于刀具的材料和刀具结构。
切削加工生产率和刀具寿命的高低加工成本的`多少、加工精度和加工表面质量的优劣等,在很大程度上取决于刀具材料、刀具结构及切削参数的合理选择。
近几十年来,作为切削加工最基本丰素的刀具材料得到了迅速发展,刀具的结构形式也得到了极大丰富。
数控刀具主要材料种类(1)超硬刀具。
所谓超硬材料是指人造金刚石和立方氮化硼(简称CBN),以及用这些粉末与结合剂烧结而成的聚晶金刚石(简称PCD)和聚晶立方氮化棚(简称PCBN)等。
超硬材料具有优良的耐磨性,主要运用于高速切削及难切削材料的加工。
(2)陶瓷刀具。
陶瓷刀具具有很高的硬度、耐磨性能及良好的高温力学性能,与金属的亲合力小,不易与金属产生粘结,并且化学稳定性好。
陶瓷刀具主要应用于钢、铸铁及其合金和难加工材料的切削加工,可以用于超高速切削、高速切削和硬材料切削。
(3)涂层刀具。
刀具涂层技术自问世以来,对刀具性能的改善和加工技术进步起着非常重要的作用,涂层技术将传统刀具涂覆一层薄膜后,刀具性能发生了巨大的变化。
主要的涂层材料有:Tic、TiN、Ti(C,N)、TiALN、ALTiN等。
涂层技术己应用于立铣刀、铰刀、钻头、复合孔加工刀具、齿轮滚刀、插齿刀、剃齿刀、成形拉刀及各种机夹可转位刀片,满足高速切削加工高强度、高硬度铸铁(钢)、锻钢、不锈钢、钛合金、镍合金、镁合金、铝合金、粉末冶金、非金属等材质工件的生产技术不同要求。
(4)硬质合金。
硬质合刀具是数控加工刀具的主导产品,有的国家有90%以上的车刀和55%以上的铣刀都采用了硬质合金制造,而且这种趋势还在增加。
硬质合金可分为普通硬质合金、细晶粒硬质合金和超晶粒硬质合金。
按化学成分区分,可分为碳化钨基硬质合金和碳(氮)化钛基硬质合金。
型刀具材料范文
型刀具材料范文引言随着制造业的快速发展，对切削加工的精度和效率要求越来越高，刀具材料的性能在其中扮演着至关重要的角色。
选择合适的刀具材料是提高加工效率、降低成本、保证加工质量的关键因素。
本文将对常见的刀具材料进行详细介绍，分析其特性和适用场合，以供制造业同行参考。
一、刀具材料的基本要求刀具材料应满足以下基本要求：高硬度：刀具材料必须具有足够的硬度，以保持锋利的切削刃。
高耐磨性：良好的耐磨性能保证刀具在长时间使用后仍能维持其形状和尺寸。
足够的强度和韧性：刀具材料应具有足够的强度和韧性，以承受切削力和冲击负荷。
高耐热性：刀具材料应能在高温下保持稳定，不失去其切削性能。
良好的导热性：快速将切削热导出，减少刀具和工件的温度升高。
良好的工艺性：便于制造和刃磨。
二、常用刀具材料类型2.1 工具钢特性：工具钢刀具具有良好的韧性和较高的硬度，成本相对较低。
适用：适用于制作形状复杂或承受冲击负荷的刀具。
2.2 高速钢（HSS）特性：比工具钢具有更高的耐热性和硬度，允许更高的切削速度。
适用：广泛应用于制作各种机加工刀具。
2.3 硬质合金特性：硬度高、耐热性好，但相比高速钢韧性较差。
适用：适合制作精密和耐磨性要求高的刀具。
2.4 陶瓷刀具特性：硬度极高，耐热性好，但脆性大，不能承受大的冲击。
适用：适用于高速、干式切削，特别是对于硬度较高的材料。
2.5 超硬材料如金刚石和立方氮化硼（CBN）特性：具有极高的硬度和耐磨性，以及优异的导热性。
适用：金刚石刀具适合加工非铁材料，CBN刀具适合加工高硬度铁族材料。
三、刀具材料的选择原则3.1 根据加工材料选择硬度高的工件材料应选用硬度更高的刀具材料。
韧性好的工件材料可选用韧性较好的刀具材料。
3.2 根据加工方式选择粗加工可选用韧性好的刀具材料。
精加工可选用精度高、耐磨性好的刀具材料。
3.3 根据切削条件选择切削速度高时，应选用耐热性高的刀具材料。
切削负荷大时，应选用强度和韧性高的刀具材料。
刀具论文
高速切削加工技术的发展高速切削加工作为模具制造中最为重要的一项先进制造技术，是集高效、优质、低耗于一身的先进制造技术。
在常规切削加工中备受困扰的一系列问题，通过高速切削加工的应用得到了解决。
其切削速度、进给速度相对于传统的切削加工，以级数级提高，切削机理也发生了根本的变化。
与传统切削加工相比，高速切削加工发生了本质性的飞跃，其单位功率的金属切除率提高了30%～40%，切削力降低了30%，刀具的切削寿命提高了70%，留于工件的切削热大幅度降低，低阶切削振动几乎消失。
随着切削速度的提高，单位时间毛坯材料的去除率增加，切削时间减少，加工效率提高，从而缩短了产品的制造周期，提高了产品的市场竞争力。
同时，高速切削加工的小量快进使切削力减少，切屑的高速排除，减少了工件的切削力和热应力变形，提高了刚性差和薄壁零件切削加工的可能性。
由于切削力的降低，转速的提高使切削系统的工作频率远离机床的低阶固有频率，而工件的表面粗糙度对低阶频率最为敏感，由此降低了表面粗糙度。
在模具的高淬硬钢件（hrc45～65）的加工过程中，采用高速切削可以取代电加工和磨削抛光的工序，避免了电极的制造和费时的电加工时间，大幅度减少了钳工的打磨与抛光量。
一些市场上越来越需要的薄壁模具工件，高速铣削可顺利完成。
而且在高速铣削cnc加工中心上，模具一次装夹可完成多工步加工。
这些优点在资金回转要求快、交货时间紧急、产品竞争激烈的模具等行业是非常适宜的。
高速切削加工系统主要由可满足高速切削的高速加工中心、高性能的刀具夹持系统、高速切削刀具、安全可靠的高速切削cam软件系统等构成，因此，高速加工实质上是一项大的系统工程。
随着切削刀具技术的进步，高速加工已可以应用于加工合金钢（hrc>30），广泛地应用于汽车和电子元件产品中的冲压模、注塑模具等零件的加工。
高速加工的定义依赖于被加工的工件材料的类型。
例如，高速加工合金钢采用的切削速度为500m/min，而这一速度在加工铝合金时为常规采用的顺铣速度。
刀具的毕业论文
刀具的毕业论文刀具的毕业论文刀具是人类文明发展的重要工具之一，其在各个领域的应用广泛且不可或缺。
无论是在农业、工业、医疗还是日常生活中，刀具都扮演着重要的角色。
本文将从刀具的历史、材料、制造工艺和未来发展等方面进行探讨，以期对刀具的研究有更深入的了解。
一、刀具的历史刀具的历史可以追溯到早期人类的石器时代。
最早的刀具是由石头制成，通过打磨和磨削来达到锋利的效果。
随着冶金技术的发展，人们开始使用金属制作刀具，如青铜刀和铁刀。
这些刀具不仅提高了工作效率，还在军事、农业和手工艺等领域发挥了重要作用。
二、刀具的材料现代刀具的材料种类繁多，常见的有高速钢、硬质合金、陶瓷等。
高速钢具有良好的耐磨性和耐热性，适用于切削硬材料。
硬质合金由金属粉末和结合剂混合而成，具有高硬度和耐磨性，适用于切削金属。
陶瓷刀具由氧化锆等陶瓷材料制成，具有优异的硬度和耐腐蚀性，适用于切削高硬度材料。
三、刀具的制造工艺刀具的制造工艺包括锻造、热处理、磨削等环节。
锻造是将金属材料加热至一定温度，然后通过锻打或压制来改变其形状。
热处理是通过加热和冷却的方式改变材料的组织结构和性能。
磨削是利用磨料对工件进行切削和研磨，以获得所需的形状和精度。
四、刀具的应用领域刀具在各个领域的应用广泛。
在农业领域，刀具用于收割、耕作和修剪等工作，提高了农作物的产量和质量。
在工业领域，刀具用于金属加工、零件加工和模具制造等工艺，推动了工业生产的发展。
在医疗领域，刀具用于手术和治疗，保障了患者的健康和生命安全。
在日常生活中，刀具用于烹饪、修剪和切割等活动，提供了便利和效率。
五、刀具的未来发展随着科技的不断进步，刀具的制造和应用也在不断创新。
未来，刀具的发展趋势可能体现在以下几个方面：1. 材料的创新：新型材料的研发将为刀具的性能提升带来新的可能。
例如，纳米材料和复合材料的应用可以提高刀具的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
2. 制造工艺的改进：先进的制造工艺将提高刀具的精度和效率。
PCD刀具磨削机理及刃磨工艺研究论文
PCD刀具磨削机理及刃磨工艺研究论文引言近年来，随着科技的不断发展，超硬材料在制造业中的应用越来越广泛。
其中，多晶立方氮化硼（Polycrystalline Cubic Boron Nitride，简称PCD）材料因其具有超高硬度和良好的磨削性能，成为刀具材料中的翘楚。
然而，由于其特殊的性质，PCD刀具的磨削机理和刃磨工艺也与传统刀具有所不同。
本文旨在研究PCD刀具的磨削机理，并提出相应的刃磨工艺。
PCD刀具的磨削机理1. PCD材料的特性PCD材料是由金刚石颗粒通过高温高压烧结而成，具有优异的硬度和耐磨性。
其主要特性包括：•超硬度：PCD的硬度远超一般刀具材料，具有优异的切削性能；•低摩擦系数：PCD材料的摩擦系数较低，有利于减少切削力和热损伤；•高导热性：PCD具有较高的导热性能，有利于迅速散热，减少切削温度。
2. PCD刀具磨削机制PCD刀具的磨削机制受到多种因素的影响，包括切削力、切削温度和切削速度等。
磨削过程主要涉及以下几个方面：•切削力的作用：切削力对PCD刀具的磨削过程具有重要影响。
较大的切削力会导致PCD材料的磨损加剧，同时也可能引起刀尖的断裂。
•切削温度的影响：切削过程中会产生较高的切削温度，特别是在高速切削时。
过高的切削温度会导致PCD材料的退化和破损，因此需要采取措施来降低切削温度。
•切削速度的选择：切削速度的选择要根据材料的硬度和切削工况来确定。
过高的切削速度会导致PCD刀具的加热和磨损加剧，而过低的切削速度则会影响加工效率。
•冷却润滑剂的使用：合适的冷却润滑剂可以有效降低切削温度，并提高切削质量和刀具寿命。
PCD刀具的刃磨工艺研究1. PCD刀具的刃磨方法刃磨是PCD刀具加工过程中的重要环节。
常见的PCD刃磨方法包括：•电火花刃磨：利用电火花放电原理将切削刃磨成所需形状。
•摩擦刃磨：通过材料之间的摩擦磨去刃口，得到所需的切削刃。
•光束刃磨：利用高能光束将刃口融化并形成所需形状。
摘要分析当前各种刀具材料的优缺点
摘要分析当前各种刀具材料的优缺点回顾氮化碳的历史分析氮化碳涂层在刀具上应用的可行性通过研究氮化碳刀具的实用效果认为氮化碳刀具将具有广阔的应用前景。
机械加工中常用的刀具按材料分类有高速钢刀具、硬质合金刀具、氮化钛刀具、立方氮化硼刀具、金刚石刀具、陶瓷刀具等。
这些刀具材料各具优缺点不能完全互相取代。
对于硬质面的简单加工如车削可用硬质合金、立方氮化硼等刀具但对于形状复杂工件如齿轮等的硬质面加工硬质合金、立方氮化硼等刀具则无能为力需要寻求其它的加工手段如磨削、电火花加工等。
但这些加工方法加工效率低电火花加工更有成本高的缺点而且有些复杂工件无法采用上述方法如果找到一种方法使得刀具能够以切代磨则能大大提高工效降低成本。
1 氮化碳的历史和性能氮化碳是90年代初才出现的新型超硬材料。
80年代后期Cohen等人通过理论计算预言类似b-Si3N4结构的化合物b-C3N4可能具有超过金刚石的硬度此说立即引起国内外研究人员的广泛关注。
1993 年Niu首先宣布用激光烧蚀法得到了b-C3N4薄膜。
随后研究人员用电子回旋共振- 化学气相沉积ECR - CVD、热丝CVD、反应磁控溅射等方法成功合成了氮化碳薄膜。
合成的氮化碳薄膜的硬度也在不断提高。
日本的Fujimoto等用粒子束混合沉积法在碳化物衬底上形成的CNx膜硬度达到63GPa。
武汉大学自1994年起研究氮化碳的合成方法。
先后用射频CVD、磁控溅射等方法成功合成了氮化碳薄膜并研究了氮化碳薄膜在高速钢衬底上的镀膜工艺。
根据现有资料在刀具上镀氮化碳薄膜在世界上还是首次。
表1 各种材料硬度比较材料高速钢硬质合金TiN立方氮化硼金钢石氮化碳HRC 6266 7481 - - - - HV GPa 89 1318 21 47 800 50 氮化碳的超硬特性是其在刀具上应用的关键。
由表1可知将氮化碳镀在刀具表面将极大提高刀具的表面硬度。
氮化碳还具有较好的热稳定性。
用热失重TG- 差热分析DTA 研究氮化碳在室温至1200℃的热稳定性发现石墨相含量较小的样品在上述范围内无明显的热失重证明氮化碳薄膜具有较好的热稳定性见图1。
手术刀具材料的研究与创新
手术刀具材料的研究与创新手术刀具是医疗领域中不可或缺的工具，其材料的选择直接影响到手术的效果和安全性。
随着科技的不断发展，人们对手术刀具材料的要求也越来越高，因此对显得尤为重要。
传统的手术刀具材料包括不锈钢、陶瓷等，它们各有优缺点。
不锈钢具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，但重量较大且易生锈；陶瓷具有轻便、硬度高等优点，但脆性较大容易断裂。
为了克服传统材料的缺点，研究人员开始探索新型手术刀具材料，如合金材料、纳米材料等。
合金材料是一种由两种或两种以上金属或其他元素组成的材料，具有优异的性能。
比如钛合金具有高强度、耐腐蚀性好等优点，可以有效减轻手术刀具的重量，提高手术的舒适度和精准度。
此外，金属表面可以进行二次处理，如喷涂、电化学抛光等，进一步增加手术刀具的耐腐蚀性和抗菌性。
除了合金材料，纳米材料在手术刀具领域也有着广阔的应用前景。
纳米材料具有特殊的物理、化学性质，比传统材料更加优越。
比如纳米碳管具有高强度、高导热性等性能，可以有效提高手术刀具的耐磨性和持久度。
此外，纳米材料还可以通过表面改性等手段，调控手术刀具的摩擦系数和磨损程度，提高手术的安全性和成功率。
在手术刀具材料的研究与创新中，仿生材料也是一个备受关注的领域。
仿生材料是受自然界生物材料启发而设计制备的新型材料，具有特殊的物理、化学性质。
比如仿生陶瓷具有与人类骨骼相似的力学特性和生物相容性，可以有效降低手术刀具与人体的摩擦力和损伤度。
此外，仿生材料还可以模拟生物组织的微结构，提高手术刀具的穿透和切割效率。
在手术刀具材料的研究与创新中，结构设计也是至关重要的一环。
优秀的材料需要与合理的结构相结合，才能发挥最大的作用。
比如手术刀具的刃部结构可以通过多孔设计、刀锋弯曲等方式，提高其切割效率和精准度；手柄部分可以通过曲线设计、抗滑处理等手段，增加手术刀具的握持舒适性和稳定性。
总的来看，手术刀具材料的研究与创新是一个综合性的课题，需要涉及材料科学、工程设计、生物医学等多个领域的知识。
新型刀具论文
论文题目新型数控刀具材料的创新设计对提高企业效益的影响所在学院机电工程学院专业机械电子工程年级 10级学生姓名邓方兴学号 1022610130052011年11月11日新型数控刀具材料的创新设计对提高企业效益的影响[摘要] 刀具材料的进步极大的推动着人类社会文化和物质文明的发展。
就世界范围来看,数控机床的应用越来越广,数控加工技术代表了现代切削加工技术的发展方向,而切削加工技术的进步与数控机床刀具材料的发展和应用密不可分,只有把数控机床和数控刀具材料结合起来,才能充分发挥数控加工技术的潜力,也是推动企业技术进步及提高市场竞争实力的有效手段。
[关键词] 数控机床刀具材料创新设计效益数控刀具是指与先进高效的数控机床相配套使用的各种刀具的总称,是数控机床不可缺少的关键配套产品。
数控加工刀具以其高效、高速、耐磨、长寿命和良好的综合切削性能取代了传统的刀具,已逐步标准化和系列化。
近年来,快速发展的数控加工促进了数控刀具的发展。
每当一种新型数控刀具产品问世,都会使数控加工技术跃上一个新台阶,产生巨大的经济和社会效益。
世界各国都十分重视数控刀具的研究开发。
一、数控刀具材料的新发展进入21世纪以来,随着制造技术的全球化趋势,制造业的竞争更加激烈,对制造技术必然带来巨大的挑战,首当其冲的是切削刀具的变化,为了适应高精化、高速化、自动化、多功能化、高生产率化,缩短交货期等要求,要求切削刀具材料的强度和韧性要高,具有寿命长、高可靠、耐高温、耐破损、抗氧化和抗冲击等特点。
特别为了适应当前对环境保护的要求,提出了条件苛刻的干式切削。
切削刀具的设计和制造等方面日新月异,不断推陈出新。
数控刀具材料的发展主要体现在刀具的切削性能大幅度提高以适应各项切削技术要求。
数控刀具的分类有多种方法,按刀具材料分类有金刚石刀具、立方氮化硼刀具、陶瓷刀具、硬质合金刀具、涂层刀具。
超细晶粒硬质合金、粉末冶金高速钢刀具等。
1.超硬刀具超硬材料是指人造金刚石和立方氮化硼(简称CBN),以及用这些粉末与结合剂烧结而成的聚晶金刚石(简称PCD)和聚晶立方氮化硼(简称PCBN)等。
刀具材料的现状
刀具材料的现状第一篇：刀具材料的现状刀具材料的现状与运用俗话说好钢用在刀刃上，由此可以看出材料对刀具有着重要的影响，20世纪刀具材料大发展历史时期——各种难加工材料出现和应用，先进制造系统、高速切削、超精密加工、绿色制造发展和付诸实现，对刀具提出了全新要求，令刀具品种、类型、数量和性能均比过去有了长足发展。
刀具材料与工件双方交替发展和相互促进，成为切削技术不断向前发展的历史规律。
在未来，刀具材料必将面临工件材料性能提高、加工批量加大和制造精度提升的更严峻挑战。
材料科学的进步，推动了刀具材料的发展；而刀具材料的发展，应考虑原材料资源的制约。
新品种的出现，新旧品种各自所占比重的变化以及它们之间相互竞争和相互补充的格局，将成为未来刀具材料发展的新特点。
下面就谈谈现代新型材料及其应用一高速钢在现代切削加工中，高速钢的性能已不够先进，但因其稳定性好，能接受成形加工，目前在刀具材料总消耗量中高速钢刀具仍占到40%。
传统的普通高速钢以钨系的Wl8Cr4V和钨钼系的W6Mo5Cr4V2为代表。
所有的高速钢中，铬含量均保持在3.5%～4.5%，它是增大高速钢淬透性的主要元素。
而如若钒含量分类增加，钢的耐磨性将随之提高，但会使刀具接受刃磨困难，且脆性增加。
铝元素在钢中能生成AL2O3、AlN；且起钉扎作用，阻止位错，从而提高了材料的硬度和强度。
加入钴元素后，可形成超硬高速钢，钴不形成碳化物，但能提高淬火温度，增强二次硬化效果，提高高温硬度。
中国缺钴资源，钴价昂贵，因而研制了无钴或少钴的超硬高速钢——它们的性能都能达到M42的水平。
可以说，中国在发展无钴、少钴超硬高速钢方面，做出了很大贡献。
值得一提的是，用粉末冶金方法制造高速钢，可减少有害杂质，有利于消除碳化物偏析，提高钢的硬度和韧性。
粉末高速钢的切能性能优于熔炼高速钢，国内也掌握这方面的技术。
今后，中国应发展和使用性能优良的钨钼系或钼钨系高速钢，少用钨系高速钢以节约W；发展和使用无钴和少钴超硬（高性能）高速钢，尽量不用高钴高速钢（如M42，HSP-15）。
刀具材料论文
现代工程材料成形与机械设计制造基础——《关于新型刀具材料论文》目录摘要: (1)关键词： (2)简析刀具材料和性能 (2)一、刀具材料应具备的性能 (3)二、现代新型刀具材料 (4)（一）高速钢 (4)（二）硬质合金 (5)（三）涂层刀具 (7)（四）陶瓷 (9)（五）超硬刀具材料 (9)展望强度最高的物质——石墨烯，氮化碳（β—C3N4） (11)摘要: 随着工件材料的力学性能不断提高，产品的品种和批量逐渐增多，加工精度的要求日益提高，工件的结构和形状不断复杂化和多样化，各种难加工材料的出现和应用，先进制造系统、高速切削、超精密加工、绿色制造的发展和付诸实用，都对刀具提出了更高、更新的要求，预计，在今后很长时期内，切削加工工艺不会衰退，刀具和刀具材料将有更新的发展。
以下让我来论述了刀具和刀具材料回顾早期机械制造中的刀具材料，重点阐述现代产品加工中所用新型刀具材料（高速钢、硬质合金、陶瓷、超硬材料）的性能及其应用范围。
对二十一世纪新型刀具材料发展的动向作出预测和展望。
关键词：刀具材料；新型；常用刀具；展望。
刀具材料的发展在人类的生活、生产和战争中有着很大的重要性。
在古代，“刀”和“火”是两项最伟大的发明，它们的发明和应用是人类登上历史舞台的重要标志。
刀具材料的进步曾推动着人类社会文化和物质文明的发展。
例如，在人类历史中曾有过旧石器时代、新石器时代、青铜器时代和铁器时代等。
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作用。
20世纪是刀具材料大发展的历史时期。
各种难加工材料的出现和应用，先进制造系统、高速切削、超精密加工、绿色制造的发展和付诸实用，都对刀具提出了更高、更新的要求，预计，在今后很长时期内，切削加工工艺不会衰退，刀具和刀具材料将有更新的发展。
简析刀具材料和性能刀具材料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、加工成本、加工质量、以及刀具耐用度影响很大。
刀具材料选择对金属切削加工的影响
刀具材料选择对金属切削加工的影响在金属切削加工中，刀具材料的选择是一个关键决定，因为它直接影响切削效率、表面质量、切削力和刀具寿命等方面。
不同材料的刀具在面对不同材料的金属时表现出不同的特点和优势。
本文将探讨刀具材料选择对金属切削加工的影响。
刀具材料应具备以下特点：硬度高、热稳定性好、耐磨性强和良好的韧性。
这些特性决定了刀具能否在切削过程中有效地移除金属，同时延长刀具的使用寿命。
在金属切削加工中，常用的刀具材料包括高速钢（HSS）、硬质合金和陶瓷刀具等。
不同材料的刀具在切削加工中会有不同的效果和适用范围。
高速钢是一种常见的刀具材料，它具有较高的硬度和耐磨性，适用于一般金属切削加工。
高速钢刀具在切削加工中具有较好的切削性能和切削质量，同时具备较高的韧性，能够在加工过程中吸收较大的冲击力。
然而，高速钢刀具的耐磨性相对较低，使用寿命较短，在高速切削加工中容易产生高温，导致刀具磨损加快。
硬质合金刀具是由金属钨（WC）和钴（Co）等粉末烧结而成，具有高硬度和优异的耐磨性。
硬质合金刀具在加工硬质材料时表现出色，如不锈钢、钛合金等，能够提供更高的切削速度和更长的刀具寿命。
然而，硬质合金刀具的脆性较高，容易受到冲击而破裂，因此在加工过程中需要特别小心。
陶瓷刀具是一种新型的刀具材料，具有硬度极高、耐磨性强和热稳定性好的优点。
陶瓷刀具在高温、高速和高切削力的条件下表现出色，特别适用于加工高硬度和高温融点的金属材料，如铸造铁和高温合金等。
然而，陶瓷刀具的脆性较高，容易受到侧向冲击，因此在加工过程中需要避免出现侧向力。
除了以上几种常见的刀具材料外，近年来还出现了多种涂层刀具，如PVD涂层和CVD涂层等。
这些涂层刀具在基础刀具材料的基础上经过特殊处理，使得刀具表面具有更高的硬度、更好的润滑性和更高的耐磨性。
涂层刀具通过降低切削摩擦和延缓刀具磨损来提高切削效率和工件表面质量。
在选择刀具材料时，需要根据所加工金属的特性和工艺要求进行综合考虑。
福建农林大学新型刀具材料论文(精华版)
新型刀具材料所在学院：机电工程学院专业：机械（现代）年级：12级学生姓名：学号：摘要：刀具的性能是影响切削加工效率、精度、表面质量等的决定性因素之一。
在现代化加工过程中，提高加工效率的最有效方法是采用高速切削加工技术；随着现代科学技术和生产的发展，越来越多地采用超硬难加工材料，以提高机器设备的使用寿命和工作性能。
而新型刀具材料则以其优异的耐热性、耐磨性和化学稳定性，在高速切削领域和难加工材料方面显示了传统刀具材料无法比拟的优势。
关键词：新型；材料；超硬；陶瓷；涂层一、超硬刀具材料超硬刀具是现代工程材料的加工在硬度方面提出的更高要求而应运而生，20世纪的后40年中有了较大的发展。
超硬材料的化学成分及其形成硬度的规律与其他刀具材料不同，立方氮化硼是非金属的硼化物，晶体结构为面心立方体；而金刚石由碳元素转化而成，其晶体结构与立方氮化硼相似。
它们的硬度大大高于其他物质。
超硬刀具材料是指与天然金刚石的硬度、性能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。
1、超硬刀具材料的种类超硬刀具材料是指比陶瓷材料更硬的刀具材料。
主要分三类六种：⑴.金刚石类包括：天然和人工合成单晶金刚石、聚晶金刚石(PCD)及其复合片（PDC）、CVD金刚石三种。
金刚石分天然金刚石(ND)与人造金刚石。
人造金刚石有PCD单晶粉，用于制作磨具；PCD单晶粒，可做刀具；PCD聚晶片及聚晶复合片，用于制作刀具及其他工具；CVD金刚石薄膜及厚膜，可用于制作刀具、工具，并可作为光学、电子高科技原材料。
⑵.立方氮化硼类包括：聚晶立方氮化硼(PCBN)和CVD立方氮化硼涂层。
其中以人造金刚石复合片(PCD)刀具及立方氮化硼复合片(PCBN)刀具占主导地位。
立方氮化硼有CBN单品粉，用于制作磨具；还有PCBN聚晶片及PCBN聚晶复合片，用于制作刀具及其他工具。
新型刀具材料研究论文
新型刀具材料研究论文《机械加工工艺基础》最新刀具材料的研究姓名王聪明专业机械设计制造及其自动化年级 09级指导教师郑书河老师时间 2010.11.16成绩福建农林大学课程论文 ..................................................................... . (1)最新刀具材料的研究 ..................................................................... .......................... 1 摘要 ..................................................................... ..................................................... 3 关键词 ..................................................................... ................................................. 3 1 高速钢 ..................................................................... (4)1.1 通用型高速钢 ..................................................................... (4)1.2 高性能高速钢 ..................................................................... ........................ 5 2 硬质合金 ..................................................................... .. (6)3 陶瓷材料 ..................................................................... ...................................... 84 超硬刀具材料 ..................................................................... (11)4.1 金刚石材料 ..................................................................... (11)4.2 立方氮化硼 ..................................................................... ....................... 12 5 刀具材料技术的发展 ..................................................................... .. (13)5.1 高性能高速钢刀具材料的发展 (13)5.2 硬质合金刀具材料发展 ..................................................................... (13)5.3 先进的涂层技术 ..................................................................... (13)5.4 超硬刀具材料的发展 ..................................................................... . (14)6 结语 ..................................................................... ............................................ 15 参考文献 ..................................................................... . (15)摘要 20世纪90年代以来,激烈的市场竞争推动以机械制造技术为先导的先进制造技术以前所谓未有度向前发展.而在机械制造业中.虽然已发展出各种不同的零件成型工艺,但目前仍有90%以件是通过切削加工制成.切削加工是制造精度和表面质量较好的机械零件最经济的方法.“工必先利其器”,要高质量、高效率地进行切削加工,就要求有高质量、高性能的生产工具,刀具中具有举足轻重的地位.刀具切削性能的好坏,取决于构成刀具的材料、几何参数及其结构,料对刀具耐用度、加工效率和加工质量等的影响最大。
刀具材料及特点范文
刀具材料及特点范文刀具是用于切削材料或进行其他加工操作的工具，广泛应用于各个行业和领域。
选择合适的刀具材料对于刀具的性能和寿命至关重要。
以下是一些常见的刀具材料及其特点。
1. 高速钢（High Speed Steel，HSS）高速钢是一种耐磨性和硬度较高的刀具材料。
它具有良好的热硬性，能够在高速切削时保持刀具的硬度和韧性。
高速钢还具有较好的耐热性和耐磨性，适用于切削高硬度的材料和高温环境下的切削。
然而，高速钢的强度相对较低，容易磨损和变形。
2. 硬质合金（Cemented Carbide）硬质合金是由钨碳化物和钴等金属粉末压制烧结而成的材料。
它具有极高的硬度和耐磨性，能够在高温和高速切削下保持刀具的形状和性能。
硬质合金刀具还具有较好的刚性和耐冲击性，适用于切削硬度较高的材料，如钢、铸铁和不锈钢等。
然而，硬质合金刀具价格较高，容易产生应力集中和晶粒脱落等问题。
3. 陶瓷材料（Ceramic）陶瓷刀具是由氧化铝、氮化硅和碳化硅等陶瓷材料制成。
它具有极高的硬度和耐磨性，能够在高温环境下进行切削，适用于切削硬度极高的材料，如铸铁和热处理钢等。
陶瓷刀具还具有较好的耐腐蚀性和绝缘性，适用于切削化学性质较差的材料。
然而，陶瓷刀具的脆性较大，容易产生边缘磨损和断裂等问题。
4. 超硬材料（Superhard Materials）超硬材料是指钻石和立方氮化硼等具有超高硬度的材料。
它们具有极高的硬度和耐磨性，能够在高温和高速切削下保持刀具的形状和性能。
超硬刀具适用于切削硬度极高的材料，如陶瓷、石英和玻璃等。
然而，超硬材料刀具价格昂贵，加工难度大，对于加工材料的要求较高。
5. 钻石镀层（Diamond Coating）钻石镀层是将金刚石微粉涂覆在其他刀具材料表面的一种涂层。
它具有极高的硬度和耐磨性，能够显著提高刀具的切削性能和寿命。
钻石镀层刀具适用于切削硬度极高的材料，如铸铁、热处理钢和黄铜等。
然而，钻石镀层刀具制备难度大，涂层附着力较低，容易脱落和磨损。
刀具材料介绍范文
刀具材料介绍范文刀具材料是指用于制造刀具的各种材料，其性能可以直接影响刀具的使用寿命、切削性能和质量等方面。
刀具材料根据其硬度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性等性能的不同，可以分为多种不同的类型。
1.高速钢(HSS)高速钢是一种常用的刀具材料，具有较高的硬度、韧性和耐磨性。
它主要由钢、碳和铬等元素组成，可以在高温和高速切削的条件下保持较好的切削性能。
高速钢刀具通常用于加工高硬度的材料，如不锈钢和钢铁等。
它的主要缺点是在高温剧烈切削下容易磨损和变形。
2.硬质合金硬质合金，也称为硬质合金刀具，是由钨钴合金和碳化物等粉末冶炼而成的材料。
它具有极高的硬度和耐磨性，可以在高温和高速切削下保持良好的切削性能。
硬质合金刀具通常用于加工各种金属和材料，如铸铁、钢、铜、铝等。
但是硬质合金刀具的韧性较低，易于断裂，因此在使用时需要注意控制切削参数，以避免过度应力的产生。
3.陶瓷刀具陶瓷刀具是一种新型的刀具材料，具有高硬度、高温稳定性和低摩擦系数的特点。
它主要由氧化锆、氧化铝和碳化硅等陶瓷材料制成。
陶瓷刀具适用于高速切削和干切削的条件下，可以用于加工各种高硬度和脆性材料，如陶瓷、玻璃和复合材料等。
但是由于陶瓷刀具易于断裂，而且价格较高，因此在使用时需要特别小心。
4.涂层刀具涂层刀具是在常规刀具的刀体表面涂覆一层特殊材料，用于增加刀具的耐磨性和耐腐蚀性。
常见的涂层材料包括碳化钛、氮化钛和碳化铝等。
涂层刀具可以增加刀具的寿命和切削性能，适用于各种切削条件和材料。
但是由于涂层刀具具有高成本，因此在选择使用时需要根据具体工件和加工需求进行综合考虑。
以上是常见的刀具材料介绍，每种刀具材料都有其独特的特点和适用范围。
在选择刀具材料时，需要考虑材料的硬度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性等性能，以及具体的加工条件和要求，选择最合适的刀具材料，以提高刀具的使用寿命和切削性能。
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现代工程材料成形与机械设计制造基础——《关于新型刀具材料论文》目录摘要: (1)关键词： (2)简析刀具材料和性能 (2)一、刀具材料应具备的性能 (3)二、现代新型刀具材料 (4)（一）高速钢 (4)（二）硬质合金 (5)（三）涂层刀具 (7)（四）陶瓷 (9)（五）超硬刀具材料 (9)展望强度最高的物质——石墨烯，氮化碳（β—C3N4） (11)摘要: 随着工件材料的力学性能不断提高，产品的品种和批量逐渐增多，加工精度的要求日益提高，工件的结构和形状不断复杂化和多样化，各种难加工材料的出现和应用，先进制造系统、高速切削、超精密加工、绿色制造的发展和付诸实用，都对刀具提出了更高、更新的要求，预计，在今后很长时期内，切削加工工艺不会衰退，刀具和刀具材料将有更新的发展。
以下让我来论述了刀具和刀具材料回顾早期机械制造中的刀具材料，重点阐述现代产品加工中所用新型刀具材料（高速钢、硬质合金、陶瓷、超硬材料）的性能及其应用范围。
对二十一世纪新型刀具材料发展的动向作出预测和展望。
关键词：刀具材料；新型；常用刀具；展望。
刀具材料的发展在人类的生活、生产和战争中有着很大的重要性。
在古代，“刀”和“火”是两项最伟大的发明，它们的发明和应用是人类登上历史舞台的重要标志。
刀具材料的进步曾推动着人类社会文化和物质文明的发展。
例如，在人类历史中曾有过旧石器时代、新石器时代、青铜器时代和铁器时代等。
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作用。
20世纪是刀具材料大发展的历史时期。
各种难加工材料的出现和应用，先进制造系统、高速切削、超精密加工、绿色制造的发展和付诸实用，都对刀具提出了更高、更新的要求，预计，在今后很长时期内，切削加工工艺不会衰退，刀具和刀具材料将有更新的发展。
简析刀具材料和性能刀具材料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、加工成本、加工质量、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、现代新型刀具材料（一）高速钢在现代切削加工中，高速钢的性能已不够先进，但因其稳定性好，能接受成形加工，故能用以制造各种刀具。
在刀具材料总消耗量中高速钢几近一半。
传统的普通高速钢以W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2为代表。
在钨系高速钢中，除MC，M2C，M23C外，M6C是其主要的碳化物，即Fe3W3C和Fe4W2C。
在钨钼系高速钢中，M6C为Fe3（W，Mo）3C和Fe4（W，Mo）2C。
所有的高速钢中，铬含量分数均保持在3.5%~4.5%，它是增大高速钢淬透性的主要元素。
在钢中形成Cr23C6。
钒含量分类增加，钢的耐磨性随之提高，但使刀具接受刃磨困难，且脆性增加。
钒的碳化物为VC与V4C3。
含V 1%~2%的高速钢用得最多；V>3%者用得较少，且忌作形状复杂的刀具。
加入钴元素后，可形成超硬高速钢。
钴不形成碳化物，但能提高淬火温度，增强二次硬化效果，提高高温硬度。
美国的M42 （110W1.5Mo9.5Cr4VCo8）和瑞典的HSP-15（W9Mo3Cr4VCo10）都是性能优良的高钴超硬高速钢。
中国缺钴资源，钴价昂贵。
因而研制了无钴或少钴的超硬高速钢。
Co5Si （W12Mo3Cr4V3Co5Si）是属于少钴者，新研制的Co3N （W12Mo3Cr4VCo3N）亦为少钴，性能都不错。
铝元素在钢中能生成Al2O3、AlN；且起钉扎作用，阻止位错，从而提高了材料的硬度和强度。
中国在发展无钴、少钴超硬高速钢方面，做出了较大贡献。
用粉末冶金方法制造高速钢，可消除碳化物偏析，提高钢的硬度和韧性，钒含量高时亦能较好地刃磨。
粉末高速钢的切能性能优于熔炼高速钢。
国内掌握这方面的技术。
国外有粉末高速钢产品，钒含量高达6%~8%。
在高速钢的基体上，用物理气相沉积（PVD）法涂覆耐磨材料薄层（如TiN，TiAlN等），可显著提高刀具寿命和加工表面质量，降低切削力。
这种涂层高速钢刀具已得到广泛应用。
（二）硬质合金硬质合金是碳化物（WC、TiC等）的粉末冶金制品，通常分为：切削铸铁的钨钴系列（K类，YG类），切削钢材的钨钛钴系列（P类，YT类），还有通用系列（M类，YW类）。
新型硬质合金有下列6类。
1．添加TaC和NbC的硬质合金添加后能有效地提高常温硬度、高温强度和高温硬度，细化晶粒，提高抗扩散和抗氧化的能力。
此外，还能增强抗塑性变形的能力。
在合金中形成（W，Ta，Nb）C固溶体，其化学稳定性高于WC和TiC。
在新型P，M，K类硬质合金中形成（W，Ta，Nb）C固溶体，其化学稳定性高于WC和TiC。
在新型P，M，K类硬质合金中，很多是添加了TaC、NbC的。
2．细晶粒和超细晶粒硬质合金粒细化后可提高合金的硬度和耐磨性，适当增加钴含量后还可以提高抗弯强度。
普通刀具牌号和合金平均晶粒尺寸为2~3 μm，细晶粒合金为1~2 μm，亚微细晶粒合金为0.5~1 μm，超细晶粒合金为0.5 μm以下。
早先的细晶粒和超细晶粒结构多用于K类合金，近年来P类、M类合金也向细化晶粒的方向发展。
我国硬质合金刀具已达细晶粒和亚微细晶粒的水平。
3．TiC基和Ti（C，N）基硬质合金金属陶瓷 YT，YG，YW合金中，WC是主要成分，其含量达65%~97%，并以Co为黏结剂，TiC基合金则以TiC为主要成分，占60%~80%以上，仅含少量WC，以Ni-Mo 作黏结剂。
与WC基合金相比，TiC基合金的密度小，硬度更高，切削钢材时摩擦因数小，抗黏结与抗扩散的能力较强，但其韧性的抗塑变的能力稍弱。
Ti（C，N）基合金具有与TiC基合金相同的优点，但其韧性和抗塑变能力高于TiC基合金。
这类合金多用以加工未淬火的钢材。
4．添加稀土元素的硬质合金加少量铈、钇等稀土元素，可以有效地提高合金的韧性与抗弯强度，耐磨性亦有一定提高。
这是因为稀土元素强化了硬质相和黏结相，净化了晶界，并改善了碳化物固溶体对黏结相的湿润性。
这类合金最适用于粗加工刀具牌号，亦可用于半精加工牌号；在矿山工具、顶锤、拉丝模用硬质合金中亦有广阔发展前景。
我国稀土元素资源丰富，在硬质合金中添加稀土的研究有所领先。
P，M，K类合金都已研制出添加稀土的牌号。
5．表面涂层硬质合金 CVD或PVD等方法，在硬质合金刀片表面上涂覆TiC，TiN，Ti（C，N），Al2O3等薄层，形成涂层硬质合金。
非涂层硬质合金的力学、物理性能是硬质相和黏结相的综合性能，故其硬度和耐磨性低于硬质相自身的性能。
而少层硬质合金的表面硬度和耐磨性完全反映TiC等涂层材料自身的性能，故可提高刀具寿命和加工效率，降低切削力，提高已加工表面质量。
近20年来，涂层硬质合金刀具有了很大发展，在工业先进国家已在可转位刀具中占50%~60%以上。
涂层硬质合金的基体仍为WC基的硬质合金，要求有较高的韧性。
随着基体的不同，这类合金可作P 类、M类或K类硬质合金使用，且适用范围较宽。
6．梯度硬质合金是近年来发展起来的新品种，各层成分可根据需要加以调节。
（三）涂层刀具涂层刀具是近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%。
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）陶瓷陶瓷刀具材料分为3类。
1．氧化铝基陶瓷一般在Al2O3基体中加入TiC，WC，SiC，TaC 和ZrO2等成分，经热压制成复合陶瓷。
硬度达HRA 93~95，抗弯强度达0.7~0.9 GPa。
为提高韧性，常添加少量的Co，Ni等金属。
2．氮化硅基陶瓷用的是Si3N4+TiC+Co的氮化硅基复合陶瓷，其韧性常高于Al2O3基陶瓷。
硬度相当。
3．复合氮化硅-氧化铝陶瓷化学成分约为Si3N4 77%，Al2O3 13%，Y2O3 10%，硬度可达HV 1800，抗弯强度可达1.20 GPa。