新型刀具材料的发展
国内外刀具材料发展现状
国内外刀具材料发展现状
近年来，随着人们对加工质量和效率的不断追求，刀具材料也得到了快速发展。
在国内，刀具材料主要以硬质合金、高速钢、陶瓷等为主，而国外则出现了诸如立方氮化硼、多晶立方氮化硼、纳米晶等新型材料。
硬质合金是国内刀具材料的主力军，由于其硬度高、强度大等特点，被广泛应用于金属加工领域。
然而，由于硬质合金的韧性较差，容易出现断裂现象，因此在复杂工件加工中存在一定的局限性。
高速钢则以其较高的强度、韧性和耐磨性，成为刀具材料的优选之一。
但由于其热稳定性较差，容易发生高温软化、氧化等问题，因此在高温环境下的加工中受到了一定的限制。
陶瓷作为一种新型刀具材料，具有高硬度、高强度、高耐磨性等优点，在高速、高温、高压等环境下具有较好的性能表现。
然而，陶瓷也存在着易碎、难加工等问题，因此在实际应用中仍需进一步完善和发展。
国外刀具材料的发展则更加多元化。
立方氮化硼由于其优异的硬度、耐磨性和热稳定性，被广泛应用于高速切削、高温加工等领域。
多晶立方氮化硼则以其更好的韧性、断裂韧性等性能，在实际加工中具有更好的表现。
纳米晶作为一种新兴的材料，由于其粒度小、结晶度高等特点，在刀具材料领域中也有着广泛的应用前景。
总的来说，刀具材料的发展正朝着高性能、多功能、多元化等
方向发展，在实际应用中也将不断地推陈出新，为加工行业的进一步发展注入新的动力。
现代刀具材料的发展
成 分，其 中 ＷＣ含量较少 ，以镍为粘结剂 。ＴＣ基合金 的 ｉ 密度 小 ，硬度高 ，对钢 的摩 擦系数较 小，切削时抗粘结磨
３ 陶 瓷 ．
以氧化物 、 氮化物 为主要成分 的新型刀具材料一
损 与抗 扩 散 磨 损 的 能 力 较 强 ，具 有 更 强 的 耐 磨 性 ，但 韧 性 瓷 ， 在 ２ ０世 纪 中 期 以后 得 到 发 展 。 陶 瓷 刀 片 多用 热 和 抗 塑 性 变 形 的 能 力较 弱 。ＴＣ 基 合 金 具 有 与 ＴＣ 基 合 制 造 ， Ａｌ 基 和 Ｓ３ ４ 两 个 类 别 。 Ａｌ ３ 纯 Ｓ ｉＮ ｉ 分 ２ Ｏ３ ｉ 基 Ｎ 纯 ２ 和 Ｏ
Ｎ Ｃ 后 仍 为 Ｐ类 ， 应 用 范 围 不 变 。但 将 化 学 组 分 适 当配 ｂ 置 ，又 有 Ｗ Ｃ ＴＣ Ｔ （ ｂ ＋ ＋ ｉ＋ ａ Ｎ ）Ｃ Ｃｏ的 通 用 类 合 金 （ 国际
・
２ ０．
机 械Ｉ入 （ 冷拥 Ｉ ） ２ ０ ０ ２年
第 ９期
பைடு நூலகம்
维普资讯
金相 同的特性和 优 点 ，但 其韧性 与抗 塑性变 形 能力高于 陶 瓷 没 有 什 么 前 途 ， 多 加 入 了 ＴＣ、Ｗ Ｃ、Ｃｏ等 金 属 ｉ
技
术
交 流
上 为 Ｍ 类 ， 国内称 Ｙｗ 类 ） ，综合性 能好 ，既 能加 工钢 ， 中 ，添 加少量 的铈（ ｅ、钇 （ ） ｃ） Ｙ 等稀土 元素 ，可使 断裂韧
又 可 加 工 铸 铁 。还 有 添 加 Ｔ Ｃ 较 多 （ 了提 高 抗 冲 击 性 性 与抗弯强度 有明显提高 ，硬度亦 有少许增加 。我 国稀土 ａ 为
１ ３ 年又 制成钨钛钴类 （ ＋ ｉ＋ ）硬质合 金。后来 ， ９１ ＷＣ ＴＣ Ｃｏ 其他各 国均 能生产并逐步付诸应 用 。 二战后 ，硬质合金 已 替代 了一部分 高速 钢而成为主要 刀具材料之 一。
新型数控刀具材料的创新设计对提高企业效益的影响
１ 超 硬 刀具
２ 新型陶瓷刀具材料 ． 陶瓷刀具是最 具有发展潜 力的数控刀具之一。
（ ） 度功 能 陶 瓷 刀 具 。 １梯
在很 多场合 下天然金刚 石刀具已经被人造 聚晶金 刚石刀具所代 方法结合在一起而得到的新型 刀具材料 ， 复合刀片的表层 为陶瓷
替 Ｐ Ｄ刀具是精 密加工有色金 属及其合 金 、陶瓷 、玻璃材料 、 材料 ．下层或中层为硬质合金。它将陶瓷和硬质合金的优 良性能 Ｃ 石墨等非 金属材料 的最 佳刀具 。目前铝合金 等产 品零件 已经无 结合起来 ．陶瓷一硬质合金复合刀片能承受更大的弯曲载荷。利 法离 开这类刀具 。
粉末叠层填充、轴向热压烧结工艺 ．研究开发成功两种梯度功能 陶瓷刀具材料Ｆ －１ Ｇ ２ Ｇ 和Ｆ － 。切削试验结果表 明： Ｇ 抗 磨损和 Ｆ －Ｉ
聚 晶 金 刚 石 （Ｃ 刀 具 是 通 过 金 属 结 合 剂 等 金 刚 石 微 粉 末 破 损能０ Ｇ 在
、
数控 刀具材料 的新发展
立方氮化硼 （Ｂ ）是 自然界 中不存在的物质 ． ＣＮ 有单晶体和多 晶体之分 ， Ｂ 既Ｃ Ｎ单晶和聚 晶立方氮化硼 （Ｃ Ｎ） Ｂ Ｐ Ｂ 。Ｃ Ｎ是氮化硼
进 入 ２ 世 纪 以来 ．随 着 制 造 技 术 的全 球 化 趋 势 ． 制 造 业 的 １
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
有把 数控机床和 数 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 控
硬质合金刀具材料的研究现状与发展思路【深度解读】
硬质合金刀具材料的研究现状与发展思路【深度解读】内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.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10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。
常规刀具材料的基本性能1) 高速钢1898 年由美国机械工程师泰勒(F.W.Taylor)和冶金工程师怀特(M.White)发明的高速钢至今仍是一种常用刀具材料。
高速钢是一种加入了较多W、Mo、Cr、V等合金元素的高合金工具钢，其含碳量为0.7%——1.05%。
高速钢具有较高耐热性，其切削温度可达600℃，与碳素工具钢及合金工具钢相比，其切削速度可成倍提高。
高速钢具有良好的韧性和成形性，可用于制造几乎所有品种的刀具，如丝锥、麻花钻、齿轮刀具、拉刀、小直径铣刀等。
但是，高速钢也存在耐磨性、耐热性较差等缺陷，已难以满足现代切削加工对刀具材料越来越高的要求；此外，高速钢材料中的一些主要元素(如钨)的储藏资源在世界范围内日渐枯竭，据估计其储量只够再开采使用40——60年，因此高速钢材料面临严峻的发展危机。
2) 陶瓷与硬质合金相比，陶瓷材料具有更高的硬度、红硬性和耐磨性。
因此，加工钢材时，陶瓷刀具的耐用度为硬质合金刀具的10——20倍，其红硬性比硬质合金高2——6倍，且化学稳定性、抗氧化能力等均优于硬质合金。
国内外刀具材料发展现状
国内外刀具材料发展现状随着现代制造业的不断发展，刀具作为重要的加工工具，在加工领域扮演着重要的角色。
刀具材料的选择直接影响到刀具的使用寿命、加工质量和效率。
因此，刀具材料的发展一直备受关注。
本文将从国内外的角度出发，探讨刀具材料的发展现状。
国内刀具材料的发展目前正处于快速发展阶段。
传统的刀具材料如碳钢、高速钢等仍然占据一定的市场份额，但其在高端领域的应用受到了一定的限制。
近年来，随着精密加工和高效加工需求的增加，新型刀具材料的需求也随之增长。
硬质合金作为一种重要的刀具材料，在国内得到了广泛应用。
硬质合金具有高硬度、耐磨性好的特点，适用于高速切削和重负荷切削。
国内硬质合金刀具材料的生产技术和品质不断提高，已经能够满足大部分加工需求。
除了硬质合金，陶瓷刀具材料也在国内得到了一定的应用。
陶瓷刀具材料具有高硬度、高耐磨性和高热稳定性的特点，适用于高温切削和高速切削。
国内陶瓷刀具材料的研发和生产技术已经取得了一定的突破，但与国外相比，仍然存在一定的差距。
在国外，刀具材料的发展相对较早，并且取得了较大的进展。
高速钢、硬质合金和陶瓷等刀具材料在国外得到了广泛应用。
同时，国外也在不断研发新的刀具材料，如超硬刀具材料、纳米材料等。
这些新材料具有更高的硬度、更好的耐磨性和更高的切削速度，能够满足更为复杂的加工需求。
国外的刀具材料研发也注重环保和可持续发展。
例如，一些国外公司开始研发可回收利用的刀具材料，以减少资源的浪费和环境的污染。
这种趋势在国内刀具材料的研发中也逐渐得到重视。
总的来说，国内外刀具材料的发展现状存在一定的差距。
国内刀具材料在硬质合金和陶瓷等领域取得了一定的进展，但与国外相比仍有较大差距。
国外刀具材料在研发和应用方面相对领先，不断推出新的刀具材料以满足不同的加工需求。
在未来，国内应加大对刀具材料的研发投入，提高刀具材料的品质和性能，以满足国内制造业的需求。
国内外刀具材料的发展现状存在一定的差距，国内刀具材料的发展相对滞后。
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。
涂层刀具的涂层材料、涂层方法及发展方向
涂层刀具的涂层材料、涂层方法及进展方向在切削加工中，刀具性能对切削加工的效率、精度、表面质量有着决议性的影响。
刀具性能的两个关键指标硬度和强度（韧性）之间好像总是存在着冲突，硬度高的材料往往强度和韧性低，而要提高韧性往往是以硬度的下降为代价的。
在较软的刀具基体上涂覆一层或多层硬度高、耐磨性好的金属或非金属化合物薄膜（如TiC、TiN、Al2O3,等）构成的涂层刀具，较好的解决了刀具存在的强度和韧性之间的冲突，是切削刀具进展的一次革命。
涂层刀具是近20年来进展最快的新型刀具。
目前工业发达国家涂层刀具已占80%以上，CNC机床上所用的切削刀具90%以上是涂层刀具。
1涂层刀具、涂层材料及涂层方法涂层刀具的特点涂层刀具结合了基体高强度、高韧性和涂层高硬度、高耐磨性的优点，提高了刀具的耐磨性而不降低其韧性。
涂层刀具通用性广，加工范围显著扩大，使用涂层刀具可以获得明显的经济效益。
一种涂层刀具可以代替数种非涂层刀具使用，因而可以大大削减刀具的品种和库存量，简化刀具管理，降低刀具和设备成本。
但是刀具在现有的涂层工艺进行涂层后，因基体材料和涂层材料性质差别较大，涂层残留内应力大，涂层和基体之间的界面结合强度低，涂层易剥落，而且涂层过程中还造成基体强度下降、涂层刀片重磨性差、涂层设备多而杂、昂贵、工艺要求高、涂层时间长、刀具成本上升等缺点。
常用的涂层材料及性质常用的涂层材料常用的涂层材料有碳化物、氮化物、碳氮化物、氧化物、硼化物、硅化物、金刚石及复合涂层八大类数十个品种。
依据化学键的特征，可将这些涂层材料分成金属键型、共价键型和离子键型。
涂层材料的性质金属键型涂层材料（如TiB2、TiC、TiN、VC、WC等）熔点高、脆性低、界面结合强度高、交互作用趋势强、多层匹配性好，具有良好的综合性能，是最一般的涂层材料。
共价键型涂层材料（如B4C、SiC、BN、金刚石等）硬度高、热胀系数低、与基体界面结合强度差、稳定性和多层匹配性差。
TiAIN涂层刀具的发展与应用
TiAIN塗層刀具的發展與應用摘要：TiAIN塗層作為一種新型塗層材料，具有硬度高、氧化溫度高、熱硬性好、附著力強、摩擦係數小、導熱率低等優良特性，有望部分或完全替代TiN，尤其適用於高速切削。
文中對國內外TiAIN塗層刀具的發展與應用狀況進行了綜合評述，並著重分析了TiAIN塗層工藝及其切削性能。
1、引言對刀具進行塗層處理是提高刀具性能的重要途徑之一，隨著塗層刀具的出現，使刀具切削性能有了重大突破。
塗層刀具可以提高加工效率和加工精度。
延長刀具使用壽命，降低加工成本。
自20世紀70年代以來，刀具塗層技術取得了飛速發展，塗層工藝越來越成熟。
西方工業發達國家使用的塗層刀片占可轉位刀片的比例已由1978年的26％增加到1985年的50～60％。
新型數控機床所用切削刀具中有80％左右使用塗層刀具。
瑞典山特維克公司和美國肯納金屬公司的塗層刀片的比例已達80～85％以上。
美國數控機床上使用塗層硬質合金刀片比例為80％，瑞典和德國車削用塗層刀片已占70％以上。
1981年～1985年期間，前蘇聯的刀具產量增加了16％、硬質合金刀具增加了29％．而塗層刀具則增加了5倍。
塗層刀具已成為現刀具的重要標誌，並將是今後數控加工領域中最重要的刀具品種之一TiAIN塗層作為一種新型塗層材料，具有硬度高、氧化溫度高、熱硬性好、附著力強、摩擦係數小、導熱率低等優良特性，尤其適用於高速切削高合金鋼、不銹鋼、鈦合金、鎳合金等材料。
在要求高耐磨性的場合下，鑒於TiN塗層在高溫性能方面所表現出的不足，TiAIN有望部分或完全替代TiN，因此，TiAIN塗層刀具具有極其廣闊的應用前景。
自1985年Knotek等首次發表了關於TiAIN塗層的研究成果後，人們便對其優異的抗高溫氧化能力和良好的使用性能表示了極大的關注，已經用多種PVD方法成功製備了TiAlN膜。
由於TiAlN塗層的製備方法不盡相同，已見報道的TiAlN塗層的性能也有差異。
表1是幾種常用塗層的主要性能比較(資料來源於Balzers塗層有限公司。
陶瓷刀具的发展趋势
陶瓷刀具的发展趋势
陶瓷刀具的发展趋势可以总结为以下几个方面：
1. 技术创新：随着材料科学和制造技术的进步，陶瓷刀具的硬度、韧性和耐磨性得到了显著提高。
未来，陶瓷刀具的性能还将继续提升，包括更高的硬度、更好的抗磨损能力和更长的使用寿命。
2. 多功能设计：陶瓷刀具将会朝着多功能设计的方向发展。
除了基本的切割功能，陶瓷刀具还将加入更多的辅助功能，如开瓶器、螺丝刀等，以满足用户的多样化需求。
3. 制造工艺的改进：陶瓷刀具的制造工艺将不断改进，以提高生产效率和降低成本。
新的制造工艺可能包括先进的注射成型技术、精密加工技术和自动化生产线等。
4. 环保可持续性：陶瓷刀具具有无毒、无味、无腐蚀等特点，且可以高温稳定使用。
在未来，陶瓷刀具将越来越受到环保倡导者的关注，成为一种可持续发展的刀具选择。
5. 定制化需求：随着消费者对个性化产品的需求增加，陶瓷刀具的定制化将成为未来的一个趋势。
消费者可以根据自己的喜好和需求，选择刀刃形状、刀柄材质、刀面图案等，打造与众不同的个性化刀具。
总的来说，陶瓷刀具的发展趋势将是技术创新、多功能设计、制造工艺改进、环保可持续性和定制化需求。
这些趋势将使陶瓷刀具成为更高效、更安全和更符合用户需求的刀具选择。
高速钢刀具的应用与发展趋势
高速钢刀具的应用与发展趋势钢刀具作为工业生产中必不可少的工具，其材质的发展一直是工具制造行业的核心关注点之一。
高速钢刀具因其良好的耐磨性、热硬性和耐冲击性而备受推崇，广泛应用于金属加工、汽车制造、航空航天等领域。
本文将介绍高速钢刀具的应用领域及其发展趋势。
首先，高速钢刀具在金属加工领域具有广泛应用。
金属加工是高速钢刀具的主要应用领域之一，涵盖了钣金加工、铣削、车削、切割等多个方面。
高速钢刀具具有优良的硬度和切削性能，可提供高效的切削速度和加工精度。
在自动化生产环境中，高速钢刀具能够满足大批量生产的需求，提高工作效率和产品质量。
其次，高速钢刀具在汽车制造业中的应用也十分重要。
随着汽车工业的迅速发展，对刀具的要求也越来越高。
高速钢刀具在汽车制造领域的应用主要集中在钣金加工、铣削和打孔等方面。
高速钢刀具能够提供高速、高效的切削性能，从而满足汽车制造过程中对精度和质量的要求。
此外，航空航天领域也是高速钢刀具的主要应用领域之一。
在航空领域，高速钢刀具主要用于加工航空零部件。
由于航空器的工作环境极端，刀具需要具备较高的刚性和温度稳定性。
高速钢刀具能够提供卓越的热硬性和耐磨性，适用于高温高强度的切削加工，保证了航空零部件的质量和可靠性。
随着科技的不断发展，高速钢刀具也在不断的创新和改进中。
未来，高速钢刀具的发展趋势将体现在以下几个方面：首先是材料的改进。
随着新材料的发展，高速钢刀具面临着更高的要求。
先进的材料技术有助于提高刀具的硬度、强度和耐磨性，使切削性能更加出色。
例如，硬质合金等新材料的应用将使高速钢刀具在切削加工中具备更高的工作效率和寿命。
其次是研发刀具的多功能性。
在现代工业生产中，对刀具的要求不仅仅是在一个领域内发挥作用，而是多个领域的综合需求。
针对这一趋势，高速钢刀具的发展将趋向于多功能性。
研发刀具来适应不同材料、不同形状的加工需求，提高切削效率和产品质量。
另外，数字化技术的发展也将影响高速钢刀具的应用。
2024年硬质合金刀具市场前景分析
硬质合金刀具市场前景分析简介硬质合金刀具是一种由钨碳化物、钛碳化物等粉末冶金材料制成的刀具。
它具有高硬度、耐磨性好、耐高温等优点，在工业生产中得到了广泛应用。
本文将对硬质合金刀具市场的前景进行分析，以期为相关从业者提供参考。
市场概述近年来，全球制造业的快速发展推动了硬质合金刀具市场的增长。
随着工业自动化水平的提高和加工技术的不断创新，对刀具质量和性能的要求越来越高，硬质合金刀具作为高效的加工工具得到了广泛应用。
尤其是在汽车、机械、航空航天等领域，硬质合金刀具的需求量持续增加。
市场驱动因素1.制造业发展：随着全球制造业的快速发展，尤其是中国、印度等新兴市场的崛起，硬质合金刀具的市场需求量不断增加。
2.技术创新：新材料、新加工技术的不断涌现，推动了硬质合金刀具的性能不断提高，满足了市场对高效、精密加工的需求。
3.增材制造技术：增材制造技术的进步使硬质合金刀具的制造更加灵活、高效，降低了生产成本，促进了市场的发展。
市场挑战因素1.市场竞争激烈：随着市场需求的增加，硬质合金刀具市场竞争日益激烈，价格竞争压力加大。
2.环保限制：环保要求越来越高，对硬质合金刀具生产过程中产生的废水、废气等污染物的排放提出了更高要求，对企业的生产经营造成了一定限制。
市场前景展望未来，硬质合金刀具市场仍然充满机遇和挑战。
机遇： 1. 汽车行业需求增加：随着汽车市场的快速发展，汽车制造业对高精度、高质量加工的要求将进一步提高，硬质合金刀具将有更大的市场机会。
2.电子制造业需求增长：随着5G技术的普及和电子设备市场的快速发展，硬质合金刀具在电子制造业中的应用前景广阔。
3.新材料加工需求增加：新材料的不断涌现，例如复合材料、高温合金等，对加工工具的要求更高，硬质合金刀具有望在这些领域找到应用市场。
挑战：1. 技术创新压力：在市场竞争激烈的环境下，企业需要不断进行技术创新，提升刀具的性能和品质，以保持竞争力。
2.环保要求提高：随着环境保护意识的普及，对硬质合金刀具生产过程中的环境影响予以更高要求，企业需要加大研发投入，探索环保型生产工艺。
2024年PCBN刀具市场前景分析
2024年PCBN刀具市场前景分析引言随着制造业的快速发展和技术的不断推进，PCBN（聚晶立方氮化硼）刀具作为一种高性能的切削工具逐渐受到了广大制造业企业的关注和重视。
PCBN刀具在加工硬材料、高温合金、粉末冶金材料等方面具有独特的优势，因此具有广阔的市场前景。
本文将从市场需求、行业发展和技术创新方面对PCBN刀具市场前景进行分析。
1. 市场需求随着制造业转型升级和高端产品的需求增加，对于PCBN刀具的需求也在逐年增长。
PCBN刀具具有高硬度、高耐磨、高热稳定性等特点，能够提高切削效率和加工精度，满足高精度、高效率的加工需求。
尤其是在航空、航天、汽车、模具等高端制造领域，对于PCBN刀具的需求更为迫切。
2. 行业发展PCBN刀具行业在过去几年中持续快速发展。
随着制造业的持续发展和技术进步，PCBN刀具的应用范围不断扩大。
目前，全球PCBN刀具市场呈现出良好的增长势头。
在我国，随着制造业的高质量发展和国内PCBN刀具技术的提升，国内PCBN刀具市场有望进一步扩大。
3. 技术创新技术创新是推动PCBN刀具市场发展的重要驱动力。
PCBN刀具的制造技术和加工技术正在不断改进和创新，以提高其性能和使用寿命。
例如，针对PCBN刀具的刀具涂层技术不断提升，能够进一步提高刀具的耐磨性和切削效率。
此外，PCBN刀具的设计和制造技术也在不断改进，以提高其稳定性和精密度。
结论PCBN刀具作为一种高性能的切削工具，具有广阔的市场前景。
随着制造业的发展和技术的推进，PCBN刀具的市场需求将进一步增长。
行业发展和技术创新将推动PCBN刀具市场的健康发展。
因此，在PCBN刀具市场上投资和发展具有良好的前景，需要企业和相关机构密切关注市场动态，加强技术研发，提高产品质量，以满足市场需求并取得竞争优势。
（字数：1500字）。
中国刀具与切削加工技术的发展现状与趋势
中国⼑具与切削加⼯技术的发展现状与趋势⾦属切削⼑具市场的发展现状与趋势随着机床⼯业的飞速发展, 难加⼯材料⽇益增多。
多功能复合⼑具、智能⼑具、⾼速⾼效⼑具逐渐成为现代制造技术的关键装备。
⼑具材料与⼑具结构⽅⾯也有了新的发展。
从⼯艺、性能、结构等⽅⾯对⼑具与切削加⼯技术的发展现状进⾏分析, 并对发展趋势进⾏展望。
1 ⼑具与切削加⼯技术的发展现状1.1 开创了⾼速切削等新⼯艺, 全⾯提⾼了加⼯效率。
⾼速切削作为⼀种新的切削⼯艺显⽰出独特的优越性。
⾸先, 切削效率有显著的提⾼, 加⼯铝合⾦缸盖的PCD ⾯铣⼑, 铣削速度已达402lm/rain, 进给速度5670mm/min; 精加⼯灰铸铁缸体的CBN ⾯铣⼑, 铣削速度已达2000m/min, ⽐传统的硬质合⾦⾯铣⼑提⾼了10 倍。
其次, ⾼速切削还有利于提⾼产品质量、降低制造成本、缩短交货周期。
此外, 在⾼速切削技术的基础上, 开发了⼲切削(准⼲切削、微量润滑切削)、硬切削(以车代磨、以铣代磨) 等新⼯艺, 不仅提⾼了加⼯效率, 改变了传统不同切削加⼯的界限, ⽽且开创了切削加⼯“绿⾊制造”的新时代。
硬切削技术已成为汽车齿轮内孔精加⼯、淬硬模具加⼯实⽤的⾼效新⼯艺。
1.2 以硬质合⾦材料为主的各种⼑具材料性能使硬质合⾦的性能不断改进, 应⽤⾯扩⼤, 成为切削加⼯主要的⼑具材料, 对推动切削效率的提⾼起到了重要作⽤。
⾸先是细颗粒、超细颗粒硬质合⾦材料的开发, 显著地提⾼了硬质合⾦材料的强度和韧性, ⽤它制造的整体硬合⾦⼑具, 尤其是通⽤的量⼤⾯⼴的中⼩规格的钻头、⽴铣⼑、丝锥等⼑具, ⽤来代替传统的⾼速钢⼑具, 使切削速度和加⼯效率提⾼了数倍, 把量⼤⾯⼴的通⽤⼑具带⼊了⾼速切削的范围, 为切削加⼯全⾯进⼊⾼速切削阶段打下了半壁江⼭。
整体硬质合⾦还在⼀些复杂成形⼑具中得到应⽤。
其次, 硬质合⾦加压烧结等新⼯艺的开发和使⽤,提⾼了硬质合⾦的内在质量; 以及针对不同加⼯的需求开发专⽤牌号的做法, ⼜进⼀步提⾼了硬质合⾦的使⽤性能, 在作为化学涂层硬质合⾦⼑⽚牌号的基体材料时, 开发了具有良好抗塑性变形能⼒和韧性表层的梯度硬质合⾦, 提⾼了涂层硬质合⾦⼑⽚的切削性能和应⽤范围。
刀具涂层技术的研究现状和发展趋势
刀具涂层技术的研究现状和发展趋势一、本文概述刀具涂层技术作为提升刀具性能、延长刀具使用寿命的重要手段，在现代制造业中发挥着至关重要的作用。
随着科学技术的不断进步，刀具涂层技术的研究和应用也在不断深化。
本文旨在全面概述刀具涂层技术的研究现状，分析其发展趋势，为相关领域的科研工作者和从业人员提供参考和借鉴。
本文将首先介绍刀具涂层技术的基本概念、分类及其应用领域，阐述涂层技术在提高刀具硬度、耐磨性、抗腐蚀性等性能方面的优势。
随后，本文将重点分析当前刀具涂层技术的研究现状，包括涂层材料的选择、制备工艺的优化、涂层与基材的结合机制等方面。
还将探讨涂层技术在不同制造领域中的应用案例，以及在实际应用中遇到的问题和挑战。
本文将展望刀具涂层技术的发展趋势，包括新型涂层材料的研发、涂层制备技术的创新、涂层性能的优化等方面。
通过对刀具涂层技术未来发展方向的探讨，旨在为相关领域的科研工作者和从业人员提供有益的启示和思考。
二、刀具涂层技术的基础知识刀具涂层技术是一种通过物理或化学方法在刀具表面形成一层或多层薄膜的技术，旨在提高刀具的性能和寿命。
这些涂层能够显著增强刀具的硬度、耐磨性、抗热性以及化学稳定性，从而提升刀具在切削过程中的切削效率、加工精度和使用寿命。
涂层材料的选择是刀具涂层技术的关键。
目前，常用的涂层材料主要包括金属氧化物（如氧化铝、氧化钛）、金属氮化物（如氮化钛、氮化铬）、金属碳化物（如碳化钛、碳化钨）以及金刚石和类金刚石等。
这些材料具有优异的物理和化学性能，能够在刀具表面形成坚固的保护层。
涂层技术主要分为物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）两大类。
物理气相沉积技术通过物理过程将涂层材料蒸发并沉积在刀具表面，主要包括真空蒸发、溅射、离子镀等方法。
而化学气相沉积技术则通过化学反应在刀具表面生成涂层，包括热化学气相沉积和等离子化学气相沉积等。
涂层结构的设计也是刀具涂层技术中的重要环节。
涂层结构通常由底层、中间层和顶层组成，旨在实现涂层与基体之间的良好结合、提高涂层的耐磨性和抗热性，以及优化涂层表面的性能。
超硬材料的发展前景
超硬材料的发展前景
在当今社会科技不断发展的背景下，超硬材料作为一种具有优异性能的新型材料，受到了越来越多的关注。
超硬材料具有极高的硬度、耐磨、耐腐蚀等特点，在工业生产、科学研究等领域具有广泛的应用前景，其未来发展潜力不可估量。
首先，超硬材料在刀具加工领域具有巨大的市场需求。
由于其硬度高、磨损小
的特性，超硬材料被广泛应用于加工行业中，如车削、铣削、钻孔等领域。
随着工业生产对产品精度要求的不断提高，超硬材料的需求量将会越来越大。
其次，超硬材料的应用领域不断拓展。
除了在刀具加工领域，超硬材料还可以
广泛应用于航空航天、汽车制造、电子元器件等领域。
随着科技的不断进步，新的应用领域将会不断涌现，为超硬材料的发展提供更多的机遇。
再者，随着超硬材料的制备工艺不断改进和完善，其性能将会得到进一步提升。
目前，人们已经可以通过化学气相沉积、高温高压合成等方法制备出各种超硬材料，但是制备过程中仍然存在一些技术难题。
未来，随着人们对材料科学的深入研究，相信超硬材料的性能将会得到更大的突破。
最后，超硬材料具有环保、节能等优良特性，符合现代社会可持续发展的要求。
相比传统材料，超硬材料在利用过程中产生的废弃物更少，更容易回收利用，有利于减少资源浪费，降低环境污染。
因此，超硬材料的应用将会成为未来绿色制造的重要方向。
综上所述，超硬材料作为一种新型材料，在未来的发展中将会展现出更加广阔
的前景。
随着技术的不断创新、市场需求的不断增长，相信超硬材料将会成为材料科学领域的一颗耀眼明星，为人类社会的发展做出更大的贡献。
金属陶瓷刀具的性能及发展
金属陶瓷刀具的性能及发展在机械加工过程中，切削加工是工业生产中最基本、最普通和最重要的方法之一，它直接影响工业生产的效率、成本和能源消耗。
提高加工效率，将会带来巨大的社会、经济效益。
近年来，陶瓷刀具产业取得了快速的发展，现代陶瓷刀具材料多为复合材料。
目前应用于刀具的陶瓷材料主要为氧化铝系、氮化硅系、硼化钛系和金属陶瓷等系列。
而其中的金属陶瓷基复合材料是上世纪三十年代逐渐发展起来的一种新型材料。
由于金属陶瓷具有硬度高、耐磨性好、导热性好等优良的综合性能而被广泛用作工具材料。
以下是金属陶瓷刀具的图片。
一、金属陶瓷刀具的发展历程金属陶瓷用于切削刀具最早始于上世纪二十年代对TiC化合物的实验研究，上世纪五十年代，TiC-Mo-Ni金属陶瓷首次作为刀具材料用于钢的高速精密切削。
它虽然具有与硬质合金不相上下的高强度和高硬度，但其韧性比较差。
为了提高金属陶瓷的韧性，改善其切削性能，上世纪七十年代人们最终开发出了一种韧性很高的细颗粒TiC-TiN基金属陶瓷。
从那时以来，金属陶瓷在刀具开发中的应用日趋广泛。
二、金属陶瓷刀具的特点及加工范围金属陶瓷刀具在硬质合金行业中一般是指TiCN/TiC/TiN为硬质相，添加Co 或Ni作为粘接相，在很多场合中，添加元素周期表地IVB、VB及VIB族金属中的一种以上的氮化物、碳化物及碳氮化物作为添加剂以增强金属陶瓷的力学、高温性能的一种刀具。
金属陶瓷刀具的特点：（1）硬度高；（2）与被加工工件材料的亲和力低，不易产生积屑瘤；（3）化学稳定性好；（4）耐热性，耐磨性好。
适合加工范围：金属陶瓷刀具适合加工各种钢件和铸铁件的半精加工和精加工，当切削深度在 2.5mm以下，每转进给量在0.25mm/r以下，每齿进给量在0.2.mm/齿以下时，金属陶瓷刀具具有出色的切削性能。
加工以上材质的金属陶瓷刀具都可以提供稳定的刀具寿命和良好的表面光洁度。
但在断续切削领域不适合金属陶瓷刀具，容易发生刀片破损现象。
金属切削刀具技术现状及其发展趋势展望
一、金属切削刀具技术现状
1、刀具材料的运用
1、刀具材料的运用
目前，金属切削刀具材料主要包括高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼等。 高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性的刀具材料，主要用于粗加工和半精加工； 硬质合金具有高硬度和高耐热性，适用于高速切削和硬切削；陶瓷和立方氮化硼 具有高硬度和高耐磨性，主要用于精加工和超精加工。
1、高科技刀具材料的研发
随着科技的不断进步，金属切削刀具材料也在不断发展。未来，高科技刀具 材料的研发将成为重点。例如，利用纳米材料制造刀具，可以显著提高刀具的硬 度和耐磨性；利用陶瓷复合材料制造刀具，可以提高刀具的抗冲击性和耐磨性。 此外，一些新型的非金属材料如聚酰亚胺等也将成为研究热点。
2、智能刀具技术的探索
2、智能刀具技术的探索
智能制造是未来制造业的发展方向，智能刀具技术也将成为研究热点。智能 刀具技术主要是利用传感器、控制器等装置实现切削过程的自动化和智能化。例 如，通过在刀具上安装传感器，可以实时监测切削过程中的温度、压力等参数， 从而调整切削参数以提高切削效率；通过在刀具上安装控制器，可以实现切削过 程的远程控制和自动化。
三、案例分析
此外，智能刀具技术的应用也可以提高汽车制造效率和质量，例如利用传感 器和控制器实现自动化和智能化的切削过程控制。
四、总结
四、总结
本次演示介绍了金属切削刀具技术的现状及其未来发展趋势。目前，金属切 削刀具材料主要包括高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼等，不同材质的刀具 有不同的应用领域和优势。未来，高科技刀具材料的研发、智能刀具技术的探索 以及绿色环保刀具技术的应用将成为金属切削刀具技术的重要发展方向。通过这 些新技术的应用，可以提高金属切削效率和质量，降低生产成本和资源消耗，推 动制造业的可持续发展。
2024年金属陶瓷刀具市场分析现状
2024年金属陶瓷刀具市场分析现状引言金属陶瓷刀具作为一种新兴的刀具材料，具有优异的硬度、耐磨性和耐高温性能，逐渐受到市场的关注。
本文将对金属陶瓷刀具市场的现状进行分析，包括市场规模、市场需求及趋势等方面。
市场规模金属陶瓷刀具市场在近年来呈现出快速增长的趋势。
根据相关统计数据显示，2019年全球金属陶瓷刀具市场规模达到X亿美元，并且预计在未来几年内将持续增长。
其中，亚太地区是金属陶瓷刀具市场的主要消费地区，其市场占有率约为X%。
北美地区和欧洲地区也在金属陶瓷刀具市场中具有一定的份额。
市场需求分析金属陶瓷刀具在众多应用领域中得到了广泛的应用，包括机械加工、电子制造、食品加工等。
其中，机械加工是金属陶瓷刀具市场的主要应用领域，占据了较大的市场份额。
而随着电子制造和食品加工业的发展，金属陶瓷刀具在这两个领域的需求也在逐渐增加。
金属陶瓷刀具的优点主要体现在其硬度和耐磨性方面。
相较于传统的刀具材料，金属陶瓷刀具具有更高的硬度和更好的耐磨性能，因此在一些对刀具要求较高的加工场景中更为受欢迎。
另外，金属陶瓷刀具还具备良好的耐高温性能，特别适用于高温加工场景。
随着一些高温加工行业（如航空航天、汽车制造等）的快速发展，金属陶瓷刀具在这些领域的需求也在增长。
市场趋势分析在未来几年内，金属陶瓷刀具市场的需求呈现出增长的趋势。
一方面，工业制造业的快速发展带动了金属陶瓷刀具的需求增长。
另一方面，金属陶瓷刀具的性能优势和技术进步也将促进其在市场中的应用拓展。
另外，随着人们对高品质、高效率的要求不断提升，金属陶瓷刀具作为一种高性能刀具材料，将受到更多行业的关注和应用。
然而，金属陶瓷刀具市场也面临一些挑战。
首先是价格因素，金属陶瓷刀具的制造成本较高，因此售价较传统刀具要高，这限制了一些行业对其采购的积极性。
其次，技术难题也是金属陶瓷刀具市场发展的一大挑战，例如加工工艺、刀具设计等方面仍需要不断研究和改进。
总结金属陶瓷刀具市场在全球范围内呈现出快速增长的趋势，主要应用于机械加工、电子制造和食品加工等领域。
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目录一、摘要 (2)二、刀具材料的基本要求： (2)三、现代刀具材料 (3)（一）高速钢刀具材料 (3)（二）硬质合金刀具材料 (3)（三）陶瓷刀具材料 (4)1、氮化硅基陶瓷刀具2、金属陶瓷刀具（四）超硬刀具材料 (6)1、金刚石类2、立方氮化硼类四、总结... . (6)五、参考文献.. (7)新型刀具材料的发展探究----------------工业“手术刀”的进步一、摘要：随着刀耕火种的褪去和工业革命的强势崛起，与工业生产过程有关的方方面面都开始变得越来越重要。
即使是在自动化工业高度发达的今天，与工业生产有关的知识仍然在被不断探究。
而与之密切相关的加工刀具尤为被人们重视，加工产品的好坏与否直接决定于刀具材料性能的好坏，因此对刀具材料的研究，从开始到现在以及将来，都是一个与人类工业生产发展“同生同死”的过程。
社会进步基石之一依赖于机械生产自动化，而自动化程度的高地取决于加工工具的精度与性能。
在自动化已成为主流浪潮的今天，作为一切产品的源头——刀具的选择就成为重中之重。
工业生产的发展带来的是工件材料的力学性能不断提高，加工精度的要求日益提高，各种难加工材料的出现和应用，都对刀具提出了更高的要求。
刀具材料从人类诞生之初就在人类的生活、生产和战争中有着很大的重要性,其重要性不亚于手术刀在医学上的重要作用。
毫不夸张的说，工业加工生产刀具在工业加工中就是生产的“手术刀”！从原始文明的石器加工的新石器时代到古代文明发展的青铜时代和铁器时代，刀具材料的进步都起着至关重要的作用。
二、刀具材料的基本要求：材料、结构和几何形状是决定刀具加工性能的三个重要因素。
其中，尤以刀具材料重要。
20实际以来，刀具经过多次发展最终成为今天各大工业生产领域的主流材料。
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、加工质量以及刀具使用寿命等都影响很大。
现代工业最初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。
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，因此刀具应具备如下的基本要求：1、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，这是保证工业加工生产最基本的条件。
2、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。
硬度和韧性是矛盾的存在，很难同时满足高的指标，因此需要根据加工生产要求选定合适的刀具材料，以满足生产要求。
3、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。
是保证加工生产精度的重要性能。
4、良好的工艺性和经济性刀具材料的选择应有良好的经济型和规模化生产。
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。
但是大规模话生产中，在制造和选用时还应综合考虑经济性。
硬度高韧性好耐热高的刀具材料费用都比较高，而费用较低的刀具材料综合性能较差，因此在保证加工要求的前提下应尽量采用费用低的刀具材料。
常用的刀具材料大致分为以下几类：（一）高速钢材料；（二）硬质合金材料；（三）陶瓷刀具材料；（四）超硬刀具材料等。
三、现代刀具材料：（一）高速钢材料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。
高速钢具有较高的硬度，一般硬度为62-67HRC和耐热性。
在切削温度高达500-650℃时仍能进行切削。
其强度和韧性是现有刀具材料中最高的。
抗弯性是一般硬质合金的2-3倍，是陶瓷的5-6倍。
韧性很好，可以在有冲击、振动的场合应用。
它可以用于加工有色金属、结构钢、铸铁、高温合金等范围广泛的材料。
高速钢主要分为两类：通用型高速钢和高性能高速钢。
通用型高速钢包括钨系高速钢和钨钼系高速钢；高性能高速钢主要为高速钢成分添加其他合金元素形成。
高速钢材料是一种“传统”的刀具材料。
然而随着工业生产的发展，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，能接受大部分成形加工，适应性好，因此在日常生活领域中还是一种常用的刀具材料。
最常使用也是最传统的普通高速钢以W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2为代表。
（二）硬质合金材料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甚至几十倍。
可加工包括淬硬钢在内的多种材料。
但是强度和韧性比高速钢差，常温下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。
硬质合金也是常用的刀具材料之一，常用于制造车刀和面铣刀，也可以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以采用硬质合金制造。
但是整体硬质合金刀具的成本较高，其价格是高速钢刀具的8-10倍。
现代工业生产中常常添加一些其他合金元素，使之力学性能跟高。
目前新型的硬质合金主要包括：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。
其塑性抗变形能力高，化学性稳定。
2．细晶粒和超细晶粒硬质合金：合金粒细化后提高了合金的硬度和耐磨性，抗弯强度也有一定的提升。
3．TiC基和Ti（C，N）基硬质合金金：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。
5．表面涂层硬质合金：包括化学涂层CVD和物理涂层PVD技术。
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。
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。
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）陶瓷刀具材料制作刀具的陶瓷材料是以人造化合物（主要成分为氧化铝和氮化硅）为原料，加微量添加剂，在高压下形成，在高温下烧结而成，是一种廉价的非金属刀具材料。
它有很高的硬度和耐磨性，耐热性高达1200℃以上，化学稳定性好，与金属的亲和力小，可提高切削速度3—5倍，但是陶瓷的最大弱点是抗弯强度低，冲击韧性差，因此主要用于钢、铸铁、有色金属等材料的精加工和半精加工。
使用陶瓷刀具，可节约大量的贵重金属钨、钴、钛等。
陶瓷刀具一般有以下几种：1、氮化硅基陶瓷刀具1．1 单一Si3N4陶瓷刀具此类陶瓷刀具主要是以氧化镁（Mgo）为添加剂的热压陶瓷。
其硬度为9l一93HRA，耐磨性介于一般陶瓷和立方氮化硼之间，抗弯强度为0．7--0．85GPa，介于一般陶瓷和YT30之间，冲击韧度相当于Y130，耐热性可达1300—1400℃，具有良好的抗氧化性。
此外，Si3N4 陶瓷有自润滑性能，摩擦系数较小，抗粘接能力强，不易产生积屑瘤，且切削刃可磨得锋利。
能加工出良好的表面质量，特别适合于车削易形成积屑瘤的工件材料，如铸造硅铝合金等。
1．2 复台Si3N4陶瓷刀具由于Si3N4陶瓷以共价键结合，晶粒是长柱状的，因此有较高的硬度、强度和断裂韧性，同时它有较小的热膨胀系数( =3×10-6／℃)，所以有较好的抗机械冲击性和抗热冲击性。
Si3N4刀具特别适合于铸铁、高温合金的粗精加工、高速切削和重切削，其切削耐用度比硬质合金刀具高几倍至十几倍。
在汽车发动机铸铁缸体等加工中应用越来越普遍。
但是si3N4 陶瓷的硬度并不是特别高(HRA92．5)，在加工硬度较高的工件时，如冷硬铸铁(HS65—80)、高铬铸铁(HSS0—90)等，纯Si3N4陶瓷刀具的耐用度是较低的。
为改善其耐磨性。
加入TiCN、TiCN+TiN作为硬质弥散相，以提高刀具材料的硬度，同时保留较高的强度和断裂韧性，称为复合氮化硅陶瓷刀具。
与单Si3N4陶瓷刀具相比，复合氮化硅陶瓷刀具的抗氧化能力、化学稳定性、抗蠕变能力和耐磨性都有了很大提高，且易于制造和烧结。
是今后陶瓷刀具的重点发展方向。
1．3 SiMon陶瓷刀具目前许多国家竟相开发一种新型Si基陶瓷刀具：赛隆(SiMon)刀具。
赛隆刀具是英国Lucas AyMon公司研制成功的一种单相陶瓷刀具，以Si3N4为硬质相Al203为耐磨相，并添加少量助烧剂Y203，经热压烧结而成，有很高的强度和韧性(抗弯强度可达1200MPa，硬度达1800HV)，SiMon陶瓷刀具具有良好的抗热冲击性能，与Si3N4相比。
SiMon陶瓷刀具的抗氧化能力、化学稳定性、抗蠕变能力与耐磨性能更高。
耐热温度较高达1300℃以上，具有较好的抗塑性变形能力。
其冲击强度接近于涂层硬质合金刀具，巳成功应用于铸铁和高温合金等难加工材料的加工。
目前国际上赛隆(SiMon)陶瓷材料的研究非常活跃，在改进制备工艺，进行复相、超细颗粒、自增韧．刀具材料等的研制方面巳取得了较好的成果。
SiMon陶瓷刀具适用于高速切削、强力切削、断续切削；不仅适合于干切削，也适合于湿式切削。
SiMon陶瓷可成功地用于铸铁、镍基合金、钛基合金和硅铝合金的加工，是高速加工铸铁和镍基合金的理想刀具材料。
由于它和钢的化学亲和性大，SiMon陶瓷刀具不适合加工钢。
1．4 Si3N4晶须增韧陶瓷刀具晶须增韧陶瓷是在Si3N4基体中加入一定量的碳化物晶须而成，从而可提高陶瓷刀具的断裂韧性。
如我国北京方大高技术陶瓷有限公司生产的FD03刀片及湖南长沙工程陶瓷公司生产的SW21牌号均属这一类。
FD03刀片是在Si3N4 陶瓷基体中加入了硬质弥散颗粒TiC，SW21刀片是在Si3N4中加入了一定量的SiC晶须，故有较好的使用性能。