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。
数控刀具的选用范文
数控刀具的选用范文一、刀具材料的选择1.硬质合金刀具：硬质合金是一种高硬度、高强度的材料，具有耐磨、耐高温、耐压等优点。
它适用于高速切削、丝锥切削、铣削和钻孔等工艺。
硬质合金刀具的优势在于能够承受高速切削，并具有较高的切削速度和高度的负荷能力。
2.高速钢刀具：高速钢是一种具有良好的刚度和切削性能的材料，适用于一般加工工艺。
相比硬质合金刀具，高速钢刀具价格较低，具有优点是磨损不易产生细小裂纹。
同时，高速钢刀具可以根据加工工艺的要求进行刀具调整和刃口复磨，提高刀具使用寿命。
3.陶瓷刀具：陶瓷刀具因其具有优秀的刚性和高硬度而备受青睐，适用于高速切削、高温切削和非金属加工等工艺。
陶瓷刀具的耐磨性能好，刃口细粒度，可以提供更高的切削速度和更长的刀具寿命。
然而，陶瓷刀具比较脆弱，易于出现断裂情况，且价格较贵，使用成本较高。
二、刀具几何形状的选择1.刀具刃角：刃角是刀具刃部与工件表面之间的夹角。
刃角的选择要根据切削材料和加工工艺。
一般来说，刃角较小的刀具可以减小切削力，有利于提高加工精度和表面质量；刃角适中的刀具能够提高切削稳定性和刀具寿命；刃角较大的刀具适用于粗加工。
2.刀具刃部形状：根据加工要求，刀具的刃部可以有不同的形状，如平底、球头、锥度、T型等。
不同形状的刃部适合于不同的加工需求，如平底刀适用于开槽和粗加工，球头刀适用于表面加工和球面零件等。
三、刀具涂层的选择刀具的涂层对加工效果和刀具寿命有着重要影响。
常见的刀具涂层有TiN、TiCN、TiAlN等。
涂层可以提供刀具表面的硬度和耐磨性，减少摩擦和热量，从而提高切削速度和刀具寿命。
选择刀具涂层应根据加工材料、加工工艺和切削条件等因素进行综合考虑。
综上所述，数控刀具的选用需要根据加工材料、加工工艺和切削条件等因素进行综合分析和评估。
同时，合理的刀具选择还需要考虑生产成本、切削质量、加工效率和刀具寿命等因素，以达到最佳的加工效果和经济效益。
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。
车床刀具设计范文
车床刀具设计范文引言：车床是一种常见的金属加工设备，通过夹持工件并旋转，再通过刀具进行切削、镗削、钻削等加工操作。
车床刀具是车床加工中不可或缺的工具，其设计合理性直接影响到加工质量和效率。
本文将从刀具材料选择、刀具结构设计和刀具涂层等方面讨论车床刀具的设计。
一、刀具材料选择刀具材料的选择直接决定了刀具的硬度、耐磨性和切削性能。
常见的刀具材料有碳钢、高速钢、硬质合金和陶瓷等。
在选择材料时需要考虑加工材料的硬度、切削速度和刀具寿命等因素。
1.碳钢：碳钢是一种常见的刀具材料，具有价格低廉、易加工等优点，但其硬度较低，不适合加工硬度较高的材料。
2.高速钢：高速钢是一种含有高量的碳素和钴的刀具材料。
它具有较高的硬度、热硬性和耐磨性，适用于加工中等硬度的材料。
3.硬质合金：硬质合金是一种由碳化物和金属粉末制成的刀具材料。
它具有极高的硬度和耐磨性，在加工高硬度和难加工材料时效果显著。
4.陶瓷：陶瓷材料具有高硬度和耐高温性能，适用于高速切削和加工硬脆材料。
二、刀具结构设计刀具结构设计包括刀尖形状、刀柄设计和刀具几何参数等方面。
1.刀尖形状：常见的刀尖形状有直角刀尖、R刀尖和圆弧刀尖等。
不同的刀尖形状适用于不同的加工操作，如直角刀尖适用于粗加工，圆弧刀尖适用于精加工。
2.刀柄设计：刀柄设计需要考虑刀具的稳定性和切削力的传递。
常见的刀柄设计有直柄、刃柄和整体刀柄等，其中刃柄能较好地传递切削力，提高加工稳定性。
3.刀具几何参数：刀具几何参数包括刀具前角、后角、刀尖圆角和刀柄位置等。
合理的几何参数可以减小切削力，提高切削质量。
三、刀具涂层刀具涂层可以提高切削刀具的硬度、耐磨性和切削稳定性。
常见的刀具涂层有喷涂涂层、TiN涂层和TiAlN涂层等。
1.喷涂涂层：喷涂涂层是一种通过喷涂技术将刀具表面覆盖上薄膜状的材料。
喷涂涂层可以提高刀具表面硬度，延长刀具的使用寿命。
2.TiN涂层：TiN涂层是一种常用的物理气相沉积涂层。
它具有较高的硬度和耐磨性，适用于加工不锈钢和高温合金等材料。
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。
刀具材料对金属切削性能的影响与分析
刀具材料对金属切削性能的影响与分析引言：在制造业的金属加工过程中，切削工艺是一项非常重要的工作环节。
而刀具作为切削过程的重要组成部分，其材料的选择直接影响着金属切削性能的表现。
本文将从刀具材料对金属切削性能的影响进行分析，并对常见的刀具材料进行对比与评估。
1. 不锈钢刀具材料不锈钢刀具材料是金属切削中常用的一种材料，其具有高硬度、良好的切削性能和较高的耐磨性。
不锈钢刀具的主要组成是铁、铬和镍等元素，这些元素的添加使得刀具具有极好的抗腐蚀性能。
在切削过程中，不锈钢刀具能够更好地保持切削刃的锋利度，降低摩擦阻力，提高金属切削的效率。
然而，不锈钢刀具的使用寿命相对较短，其主要原因是在切削过程中，不锈钢刀具的刃口容易出现刃磨短和刀具磨损等问题。
因此，在实际应用中，需要对不锈钢刀具进行定期的维护和更换，以保证有效的金属切削。
2. 高速钢刀具材料高速钢刀具材料是一种适用于高速切削的材料，具有良好的机械性能和切削性能。
高速钢由铁、碳和高浓度的钼、钴等金属组成，其硬度高、强度大、耐热性好，适用于多种金属材料的切削。
高速钢刀具的特点是刀具寿命较长，切削效率较高，能够满足对金属加工的高速切削需求。
由于其自身的高耐热性，高速钢刀具可以在高温和高速的情况下，保持切削刃的良好状态，不易磨损和变形。
然而，高速钢刀具的耐磨性相对较弱，切削温度较高时容易出现刀具磨损和脱落问题。
因此，在实际应用中，需要根据不同的切削要求和材料属性选择合适的冷却液，以提高高速钢刀具的切削寿命。
3. 硬质合金刀具材料硬质合金刀具材料是一种具有高硬度和耐磨性的刀具材料，广泛应用于金属切削加工领域。
硬质合金刀具由金属碳化物和金属粉末等组成，其硬度和耐磨性远远超过了传统的钢质和高速钢刀具。
硬质合金刀具的主要特点是切削寿命长，耐磨性强，能够满足高精度和高效率的金属切削需求。
由于硬质合金刀具的切削刃具有极高的硬度，能够有效地抵抗金属材料的磨损和刃磨短的问题。
刀具材料论文范文
刀具材料论文范文Abstract:1. Introduction2. Blade Materials2.1 Stainless SteelStainless steel is a popular choice for cutting tools due to its excellent corrosion resistance, high hardness, and reasonable toughness. It provides good performance for general-purpose cutting operations, including paper, plastics, and lightweight metals. However, stainless steel blades may experience difficulties when cutting materials with higher hardness or abrasive properties.2.2 Carbon Steel2.3 Ceramic2.4 Diamond3. Blade Selection Considerations3.1 Hardness and Wear ResistanceThe hardness and wear resistance of the blade material dictate its ability to withstand cutting forces and maintain sharpness. Materials like diamond and ceramic excel in theseproperties, while stainless steel and carbon steel offer a good balance between hardness and toughness.3.2 Toughness and DurabilityThe toughness of the blade material refers to its ability to absorb impacts without breaking. While steel blades provide reasonable toughness, ceramic and diamond blades are more prone to fracture. The durability of the chosen material should align with the cutting requirements to avoid premature failure or blade damage.3.3 Cost-effectiveness4. ConclusionThe choice of material for cutting tool blades significantly impacts performance, durability, and cost-effectiveness. While various materials like stainless steel, carbon steel, ceramic, and diamond offer different advantages and limitations, it is crucial to select the most suitable material based on specific cutting requirements. Understanding the properties and characteristics of these materials enables informed decisions when choosing blade materials for cutting tools, leading to optimized performance and extended tool life. Further researchis encouraged to delve deeper into advanced materials and their applications in the field of cutting tools.。
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。
机械加工刀具材料及涂层的研究与应用
机械加工刀具材料及涂层的研究与应用一、引言机械加工是制造业中必不可少的一环，而机械加工刀具作为机械加工的关键工具，其材料和涂层的选择对于加工效率和质量起着至关重要的作用。
本文将探讨机械加工刀具材料及涂层的研究与应用，从而提高加工效率和质量，推动制造业的发展。
二、机械加工刀具材料的研究与应用1. 高速钢高速钢是机械加工刀具中常用的材料之一。
它具有高硬度、耐热、抗断裂和耐磨损等特点，适用于中低速切削加工。
然而，由于高速钢的切削速度受限，无法满足现代加工的高效要求。
因此，研究人员开始寻找更高性能的刀具材料。
2. 硬质合金硬质合金是一种由WC（碳化钨）和Co（钴）等金属粉末烧结而成的材料。
与高速钢相比，硬质合金具有更高的硬度和热稳定性，适用于高速切削加工。
在实际应用中，可以根据不同加工条件选择不同成分和颗粒度的硬质合金，以获得最佳的加工效果。
3. 陶瓷刀具陶瓷刀具是近年来兴起的一种新型刀具材料。
由于陶瓷材料具有优异的热稳定性和硬度，陶瓷刀具具有较高的耐磨性和切削性能，适用于高速、高温和重切削条件下的加工。
然而，由于陶瓷刀具的脆性和高成本，其应用仍受到一定的限制。
三、机械加工刀具涂层的研究与应用1. 碳化物涂层碳化物涂层是机械加工刀具常用的涂层之一，如TiC、TiCN、TiAlN等。
这些涂层具有良好的硬度和耐磨性，在切削过程中可以有效减少刀具磨损和摩擦，提高刀具的寿命和加工质量。
2. 氮化物涂层氮化物涂层在机械加工刀具中也有广泛的应用，如TiN、TiAlN等。
氮化物涂层具有良好的耐磨性和耐高温性能，能够有效降低刀具磨损和摩擦，提高切削效率和加工质量。
3. 多层复合涂层多层复合涂层是近年来涂层技术的发展趋势之一。
该涂层由多种材料层组成，每一层的材料和厚度都根据不同的切削条件进行设计，以满足不同加工要求。
多层复合涂层具有较高的硬度和耐磨性，能够在较恶劣的工况下保持良好的加工性能。
四、结论随着制造业的发展，对机械加工刀具材料和涂层的性能要求越来越高。
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。
机械加工刀具材料及刃形设计研究
机械加工刀具材料及刃形设计研究引言机械加工刀具是现代工业生产中不可或缺的重要工具。
其材料的选择和刃形设计对于加工质量和效率有着直接的影响。
本文将探讨机械加工刀具材料的常用种类及其特点，以及刃形设计的原则和方法。
一、机械加工刀具材料1.高速钢高速钢是常用的机械加工刀具材料之一。
其主要成分包括碳（C）、钼（Mo）、钴（Co）、钒（V）等。
高速钢具有良好的硬度和耐热性能，适用于钢、铸铁等硬度较高的材料的加工。
然而，高速钢的韧性较差，易于产生热裂纹，因此在高温和高速切削条件下容易磨损。
2.硬质合金硬质合金是由钨钴合金和其他金属粉末经过烧结而成的。
它具有极高的硬度、耐磨性和耐冲击性，在高速切削条件下表现出色。
硬质合金的主要缺点是易于断裂，因此在刃口设计上需要考虑加强刚性，避免产生过大的应力集中。
3.陶瓷材料陶瓷材料常用于高速、高温切削条件下的刀具制造。
它具有优异的耐磨性、耐高温性和耐腐蚀性能，但韧性较差，容易受到冲击而破裂。
另外，陶瓷刀具的加工难度较大，制造成本较高。
4.涂层材料涂层材料是在机械加工刀具的刃部表面涂覆一层特殊材料，用于提高刀具的耐磨性能和延长使用寿命。
常见的涂层材料包括氧化物、氮化物和碳化物等。
涂层刀具具有良好的耐磨性和高温稳定性，但涂层的质量和性能对刀具的使用寿命有着直接的影响。
二、刃形设计原则和方法1.切削角度的选择切削角度是机械加工刀具刀片上的刃部与被加工材料之间的夹角。
切削角度的选择应根据被加工材料的硬度和切削方式来确定。
一般来说，硬度较高的材料需要较大的切削角度。
2.刃部形状的设计刃部的形状对于切削效果有着重要的影响。
常见的刃部形状有直刃、斜刃、半圆刃等。
不同的刃部形状适用于不同的切削条件和加工要求。
例如，直刃适用于粗加工，而半圆刃适用于细加工。
3.刃部的精细加工刃部的精细加工对于提高刀具的切削性能和使用寿命至关重要。
常见的刃部加工方法包括研磨、抛光和线切割等。
在刃部的加工过程中，需要注意避免产生刃口的裂纹和缺陷，保证切削刃的质量。
机械加工中的刀具材料研究与改进
机械加工中的刀具材料研究与改进机械加工是现代制造业中不可或缺的一环，而刀具作为机械加工的重要工具，其材料的研究与改进对提高加工质量和效率具有重要意义。
随着科学技术的发展，刀具材料的研究也在不断取得新的突破。
本文将介绍目前常见的刀具材料以及其研究与改进的方向。
一、常见刀具材料的特点及应用1.高速钢高速钢是最早应用于刀具制造的材料之一，它具有良好的刃口硬度、耐磨性和韧性。
由于高速钢的耐热性有限，因此，它在高温加工等场景下的应用相对有限，但在一般的机械加工中仍然广泛使用。
2.硬质合金硬质合金是由碳化物、碳化钨等硬质相与金属钴等粘结相组成的。
它具有极高的硬度、耐磨性和热稳定性，常用于切削硬材料和高温加工场景。
然而，硬质合金的脆性较大，容易出现破损，限制了其应用范围。
3.陶瓷刀具陶瓷刀具是近年来新兴的刀具材料之一，其主要成分是氧化物、氮化物和碳化物等陶瓷材料。
陶瓷刀具具有极高的硬度和耐磨性，能够在高速、高温的切削环境下工作。
然而，由于其脆性较大，对于切削过程中的冲击和振动较为敏感，容易发生断裂。
二、刀具材料研究的方向1.提高刀具材料的硬度刀具硬度直接影响到刀具的寿命和切削质量。
目前，研究者们正致力于提高刀具材料的硬度，以应对工件材料越来越硬的趋势。
采用涂层或使用纳米材料等技术，可以大幅度提高刀具材料的硬度，从而延长刀具的使用寿命。
2.提高刀具材料的强度和韧性刀具应在高速、高温的切削环境下工作，因此，其材料需要具备良好的强度和韧性。
目前，研究者们正通过调整刀具材料的元素配比、优化热处理工艺等手段，提高刀具材料的整体工艺性能。
此外，引入纳米级颗粒等技术也是提高刀具材料强度和韧性的有效途径。
3.改进刀具制造工艺刀具的制造工艺也直接影响到刀具的质量和性能。
目前，一些先进的刀具制造技术正在被广泛研究和应用，如激光熔覆、金属注射成型等。
这些新技术可以提高刀具的精度和一体化程度，从而提高刀具的加工效率和质量。
三、展望随着科学技术的不断进步，刀具材料的研究与改进还有许多潜力可以挖掘。
机械加工中的刀具材料与刀具寿命优化研究
机械加工中的刀具材料与刀具寿命优化研究随着机械加工技术的不断发展与进步，对于刀具材料和刀具寿命的研究变得越来越重要。
刀具作为机械加工中最关键的工具之一，其材料的选择和寿命的优化对于加工效率和质量起着至关重要的作用。
一、刀具材料的选择刀具材料的选择与工件的材料、切削方式、切削速度和加工精度等密切相关。
常见的刀具材料包括高速钢、硬质合金和陶瓷等。
1. 高速钢：高速钢具有较高的硬度和耐磨性，适用于一般的加工工艺。
然而，在高温和高速加工条件下，高速钢容易发生热软化和氧化，导致刀具寿命大大降低。
2. 硬质合金：硬质合金有着优异的硬度、耐磨性和刚性，特别适合用于高硬度材料的切削加工。
但是硬质合金刀具价格较高，且易于破裂，需要合理选择使用。
3. 陶瓷：陶瓷材料因其良好的耐磨性、高硬度和优异的高温性能而备受关注。
陶瓷刀具在高速和高温加工中表现出色，但其脆性需要重视，避免因碰撞和应力导致的破碎。
二、刀具寿命的优化刀具寿命的优化是提高加工效率和降低加工成本的重要手段。
下面介绍一些常见的刀具寿命优化方法。
1. 刀具涂层：涂层是提高刀具表面硬度、降低摩擦和延长刀具寿命的有效手段。
常用的刀具涂层包括涂钛、涂碳化硅和涂氮化铝等。
涂层能够降低颗粒的粘附和切屑的黏附，提高刀具使用寿命和加工表面质量。
2. 刀具几何参数优化：通过优化刀具的结构和几何参数，可以改变刀具的切削力分布和切削角度，从而延长刀具的使用寿命。
例如，改变刀具的前角和后角，能够减小刀具的摩擦力和切削力，减少刀具的磨损。
3. 刀具冷却和润滑：在加工过程中，刀具往往会产生大量的热量，而过高的温度会导致刀具表面的包氮层破裂和刀尖的变形。
因此，适当的冷却和润滑措施可以有效降低温度，提高刀具的寿命。
4. 刀具磨损监测与换刀策略：利用先进的磨损监测技术，及时发现刀具的磨损状态，并根据磨损情况制定合理的刀具换刀策略。
这能够确保在刀具达到寿命极限之前及时更换刀具，避免因过度磨损导致切削力偏大和加工表面质量下降的问题。
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）。
机械加工刀具材料与涂层研究
机械加工刀具材料与涂层研究1.引言机械加工是现代制造业中至关重要的环节之一。
而在机械加工中，刀具的材料和涂层的性能对加工质量和效率都有着重要影响。
因此，研究机械加工刀具材料与涂层的优化和改进，对提高机械加工的效率、降低成本具有重要意义。
本文将探讨机械加工刀具材料与涂层的研究进展。
2.刀具材料的选择（1）高速钢高速钢因其在高速切削条件下具有良好的硬度、耐磨性和耐冲击性，广泛应用于机械加工领域。
然而，由于高速钢的硬度限制和耐高温性能较差，对于一些高温条件下的复杂切削工艺，如高温合金的切削加工，需要采用更加先进的刀具材料。
（2）硬质合金硬质合金是目前机械加工刀具中广泛使用的材料之一。
硬质合金由硬质颗粒（如碳化钨、碳化钛）和金属结合相（如钴、镍）组成。
硬质合金因其具有高硬度、耐磨性和耐高温性能，在高速切削和重切削领域应用广泛。
（3）陶瓷刀具陶瓷刀具由氧化铝、氮化硅、碳化硅等陶瓷材料制成。
陶瓷刀具因其具有高硬度、优异的高温性能和耐磨性，适用于高温合金和一些难加工材料的切削加工。
然而，由于陶瓷刀具的脆性和较高的成本，其在机械加工中的应用还较有限。
（4）超硬刀具超硬刀具是近年来发展起来的新型刀具材料，其主要成分是立方氮化硼（cBN）和金刚石。
超硬刀具因其具有硬度高、热稳定性好、低摩擦系数等特点，在高速切削和超精密切削领域有着广泛应用。
3.涂层技术的发展（1）单层涂层单层涂层是最早应用于刀具的一种涂层技术。
一般采用技术包括物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）。
PVD和CVD涂层均可提高刀具的硬度、耐磨性和抗腐蚀性，从而延长刀具的使用寿命。
（2）多层涂层多层涂层是在单层涂层的基础上进一步发展起来的。
多层涂层的优点是：在不同层间设计不同材料和厚度，以提高刀具的耐磨性和切削性能。
常用的多层涂层结构包括TiN/TiCN、TiAlN/TiN等。
（3）纳米涂层纳米涂层是近年来涂层技术的一个重要发展方向。
纳米涂层具有很小的颗粒尺寸，可以提供更好的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能，还可以提高材料的韧性和强度。
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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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: 0关键词： (1)简析刀具材料和性能 (1)一、刀具材料应具备的性能 (2)二、现代新型刀具材料 (3)（一）高速钢 (3)（二）硬质合金 (4)（三）涂层刀具 (6)（四）陶瓷 (8)（五）超硬刀具材料 (8)展望强度最高的物质——石墨烯，氮化碳（β—C3N4） (10)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。