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超细晶粒硬质合金在刀具材料中的研究进展摘要：基于Gurland的WC-Co合金强度-钴相平均自由程关系模型，开发了超细晶硬质合金。
本文详细探讨了超细晶粒硬质合金刀具材料的研究进展。
关键词：超细晶粒硬质合金；刀具材料；研究进展超细晶粒硬质合金能满足现代加工工业和特殊应用领域对新材料性能的更高要求，极大地促进了硬质合金及其应用领域的技术进步与产业发展水平。
因此，开发高性能超细晶粒硬质合金仍是硬质合金刀具材料研究的热点。
一、超细晶粒硬质合金概述超细晶粒硬质合金是相对细晶粒及亚微细晶粒硬质合金而言，其晶粒尺寸在0.5微米以下。
超细晶粒硬质合金与普通硬质合金在硬度相同的条件下，强度较高；强度相同情况下，硬度较高。
其机理是因粒子变小、WC与WC间的钴会变薄，从而抵抗塑性变形的抗弯强度增加。
二、超细晶粒硬质合金的制备工艺现状1、棒料的成型工艺。
整体硬质合金立铣刀的制造需用超细晶粒硬质合金棒料作为原料,因此超细晶粒硬质合金棒料综合力学性能的提高对立铣刀刀具材料的切削性能具有重要作用。
随着科技的发展,硬质合金棒材的需求量越来越大,成型技术由冷等静压、模压等传统工艺发展到更为现代、经济的挤压成型工艺,质量越来越好,品种越来越多，性能越来越高。
2、超细晶粒硬质合金的烧结工艺1)烧结工艺方法。
烧结是粉料生产致密材料的一个重要过程,经烧结能使材料具有确定的结构和既定的性能。
超细晶粒WC-Co基硬质合金烧结的一个问题是控制晶粒长大并达到完全致密化,因此应尽量降低烧结温度和缩短烧结时间。
可通过添加晶粒长大抑制剂、改变WC-Co内外受热方式和缩短烧结时间、保温时间等因素,降低WC晶粒长大的时间和速度,从而生产出超细晶粒的硬质合金。
目前,用于超细晶粒WC-Co基硬质合金规模化生产的成熟烧结方法有:真空烧结法、低压烧结、真空烧结+热等静压热处理等。
烧结过程的优化控制,对超细晶粒硬质合金材料的显微结构和综合力学性能的优劣起决定性作用。
第18卷 第3期2011年6月 金属功能材料M etallic Functional M aterials Vol .18, No .3June , 2011硬质合金刀具材料发展现状与趋势陶国林1,2,蒋显全2,黄 靖3(1.重庆工商大学,重庆400067;2.重庆市科学技术研究院 新材料研究中心,重庆400020;3.重庆机械电子技师学院,重庆400030)摘 要:回顾了各种硬质合金刀具材料的基本性能和发展现状,并对各种刀具材料技术的研究成果及发展趋势进行了探讨,同时提出了今后的发展方向。
关键词:硬质合金;刀具材料;涂层中图分类号:T G135.5 文献标识码:A 文章编号:1005-8192(2011)03-0079-05Research Status and Developing Trend ofCemented Carbide ToolTA O G uo -lin 1,2,JIA NG Xian -quan 2,H U A NG Jing 3(1.Chongqing Technolo gy and Business U niv ersity ,Chongqing 400067,China ;2.Cho ng qing A cademy o f Science and T echno lo gy ,Chongqing 400020,China ;3.Chongqing M echanical Elec trical A rtificer Co llege ,Cho ng qing 400030,China )Abstract :Co nventio na l pe rfor mances and resea rch status o f many kinds of cemented car bide cutting too l material are rev iewed ,and the resea rch achievement o f cemented ca rbide too ls in recent year s are discussed ;M eanw hile ,develop -ment trend in the future is put fo rw ard .Key words :ceme nted ca rbide ;cutting to ol ma te rial ;coa ting作者简介:陶国林(1975-),男,四川德阳人,硕士,助理研究员,主要从事碳化钨硬质合金方面的研究。
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现，对刀具提出了全新要求，令刀具的品种、类型、数量和性能均比过去有了长足发展。
反过来，刀具技术的革新又有力推动机械制造工业的一次又一次腾飞。
21世纪，刀具材料将有大发展。
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材料资源并非“取之不尽”纵观各种刀具材料，除人造金刚石的原料为石墨（碳元素）外，其它品种都离不开碳化物、氮化物、氧化物和硼化物。
在现代刀具中，碳化物用得最多。
在刀具材料的各个组份中，以Fe3C、WC、TiC、Mo2C、TiN、Al2O3、Si3N4等用量最大，此外还须用到金属Co。
在发展各种新型刀具材料时，主要考虑机械、物理性能的进步和适应工件加工的需要以及刀具材料与工件材料的匹配。
而在很长一段时间里，人们忽略了资源的储存。
高速钢和硬质合金都以W和Co为主要原料，其价格昂贵。
中国富W少Co，而W资源除国内使用外，还大量出口，当今全球使用的W中约有75～80％来自中国，可是中国的W资源只够用50年。
中国使用的Co主要向国外购买，价格昂贵，况且全世界Co资源的储存量也是有限的。
这就警示我们在发展新型刀具材料时，还需充分考虑如何节约贵重资源。
有些刀具材料组份，如Al2O3、Sl2O3、Si3N4、TiC 等，虽然蕴藏丰富，但要付出工艺和制造的成本，故其价格亦不菲。
现代新型材料及其应用展望1.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％。
硬质合金市场分析现状1. 硬质合金的概述硬质合金，也称为硬质合金材料，是一种高硬度、高强度的材料，通常由金属碳化物和粉末金属基体组成。
硬质合金因其卓越的耐磨、耐腐蚀、耐高温和高抗断裂性能，广泛应用于机械加工、矿山工具、石油钻探等行业。
2. 硬质合金市场规模和增长趋势目前，全球硬质合金市场呈现稳步增长的趋势。
根据市场研究报告，2019年全球硬质合金市场规模达到了XX亿美元，并预计在未来几年内将保持年均XX%的增长率。
这可以归因于以下几个因素：• 2.1 机械加工行业的发展：随着制造业的快速发展，尤其是汽车、航空航天和军工等领域的需求增长，对硬质合金刀具等加工工具的需求也随之增加。
• 2.2 采矿行业的扩张：全球对稀有金属和燃料资源的需求不断上升，促使采矿工具市场不断扩张，从而推动了硬质合金市场的增长。
• 2.3 石油工业的需求：石油钻探和开采活动对硬质合金材料有着极高的需求，这主要是因为硬质合金材料可以更好地耐受高温和高压环境。
3. 硬质合金市场的主要参与者全球硬质合金市场竞争激烈，主要参与者包括以下几个方面：• 3.1 企业：国际上一些著名的硬质合金材料企业在市场中占据重要地位，例如XX公司、XX公司等，他们拥有技术实力和品牌优势。
• 3.2 成熟市场：北美洲和欧洲是全球硬质合金市场的两个主要成熟市场，这些地区拥有发达的制造业和工业基础，对硬质合金的需求很大。
• 3.3 新兴市场：亚太地区和拉丁美洲是全球硬质合金市场的新兴市场，随着这些地区制造业的迅速发展，对硬质合金的需求逐渐增加。
4. 硬质合金市场的挑战与机遇在硬质合金市场发展过程中，也存在一些挑战与机遇：• 4.1 材料成本：由于原材料价格的不稳定性和供需关系的变动，硬质合金材料的成本较高，这对厂商和客户都是一个挑战。
• 4.2 技术创新：随着科技的不断进步，硬质合金材料的制造工艺和性能得到不断改善，这为市场带来了新的机遇。
• 4.3 环保问题：硬质合金材料的生产和应用过程可能会产生一定的环境问题，厂商和政府需要寻找环保解决方案，以减少对环境的影响。
中国硬质合金工业现状及发展趋势中国硬质合金工业现状及发展趋势1. 简介硬质合金，又称硬质合金工具，是一种由钨钴粉末和金属粉末通过高温烧结而成的坚硬材料。
它具有高硬度、耐磨损、耐腐蚀等优良性能，被广泛应用于切削、挖掘、矿山开采等领域。
中国是全球最大的硬质合金生产和出口国之一，其硬质合金工业正处于快速发展阶段。
2. 现状分析2.1 生产规模扩大中国硬质合金工业在过去几十年里取得了显著的发展。
根据数据统计，中国目前是全球最大的硬质合金生产国，占据了全球硬质合金市场的重要份额。
中国硬质合金企业数量庞大，产能逐年增长。
2.2 技术水平提升中国的硬质合金工业在技术研发和创新方面取得了进展。
许多企业投入大量资源用于新型硬质合金材料的研发和生产。
一些研究机构和大学也积极参与硬质合金技术的研究，加强了产学研合作。
2.3 市场需求增长随着制造业的快速发展和现代化建设的推进，硬质合金在切削、挖掘和矿山开采等领域的需求不断增长。
特别是汽车、航空航天、能源等高端领域对硬质合金的需求逐渐增大。
3. 主题探讨3.1 技术创新与应用拓展随着科技的进步和市场需求的变化，硬质合金工业需要不断进行技术创新和应用拓展。
在材料研究方面，可以深入研究新型合金材料的配比、微结构和性能，以提高硬质合金的硬度、韧性和耐磨损性。
在应用方面，可以探索硬质合金在新兴领域的应用，如电子、医疗器械等，以拓展市场。
3.2 智能制造和自动化随着智能制造和自动化技术的发展，硬质合金工业也面临着转型和升级的机遇和挑战。
通过引进智能化设备和自动化生产线，可以提高生产效率和产品质量，降低人工成本。
还可以实现生产过程的数字化管理和智能化控制，提升企业的竞争力。
3.3 环境保护与可持续发展当前，环境保护和可持续发展已成为全球关注的焦点。
硬质合金工业需要加强对环境污染的治理和减排工作，推动清洁生产和循环经济的发展。
还可以加强废旧硬质合金的回收利用，减少资源浪费。
4. 总结与回顾中国硬质合金工业正处于快速发展的阶段，具有广阔的市场前景和巨大的发展潜力。
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年硬质合金铣刀市场发展现状引言硬质合金铣刀是一种用于加工金属工件的刀具，其广泛应用于机械加工领域。
随着制造技术的不断发展和需求的增加，硬质合金铣刀市场也在持续扩大。
本文将探讨硬质合金铣刀市场的发展现状，并分析其未来趋势。
市场规模硬质合金铣刀市场在过去几年中呈现稳步增长的态势。
这主要得益于工业领域对高效率和高精度机械加工过程的需求不断增加。
各行业对硬质合金铣刀的需求推动了市场的发展。
根据市场调研数据，硬质合金铣刀市场在2020年的规模已经超过XX 亿美元。
市场驱动因素1. 制造业的发展制造业的快速发展是硬质合金铣刀市场增长的主要驱动因素之一。
随着全球制造业技术的进步和升级，对高效率和高精度机械加工设备的需求不断提高。
硬质合金铣刀作为一种关键切削工具，被广泛应用于制造业领域。
2. 自动化和智能化需求自动化和智能化生产方式的迅速普及和应用，对硬质合金铣刀市场的增长也起到了推动作用。
随着工业机器人和自动化设备的广泛应用，对高效率、高精度切削工具的需求进一步增加。
硬质合金铣刀因其良好的耐磨性和稳定性，在自动化生产线中得到广泛应用。
3. 市场竞争硬质合金铣刀市场竞争激烈，各家企业为了在市场中取得竞争优势，不断进行产品创新和技术研发。
这促进了市场的进一步发展。
同时，一些企业还通过合作和并购扩大市场份额，增强竞争力。
市场分析1. 地区分布硬质合金铣刀市场在全球范围内呈现出不平衡的地区分布。
亚太地区是全球硬质合金铣刀市场最大的消费地区，占据市场份额的XX%。
其次是欧洲和北美地区，分别占据了XX%和XX%的市场份额。
其他地区的市场规模相对较小。
2. 产品类型硬质合金铣刀市场的产品类型较多，包括直柄铣刀、带柄铣刀、球头铣刀等。
直柄铣刀是市场上最常见的类型，占据了大部分市场份额。
带柄铣刀和球头铣刀在一些特殊应用领域有较高的需求。
3. 客户群体硬质合金铣刀市场的主要客户群体是机械加工行业。
机械制造、汽车制造、航空航天以及电子电气等行业对硬质合金铣刀的需求较大。
中国硬质合金工业现状及发展趋势中国硬质合金工业现状及发展趋势引言：中国硬质合金工业作为一项重要的制造业，一直以来在国内外市场上扮演着重要角色。
硬质合金作为一种特殊的材料，具有高硬度、高热稳定性和耐磨损性等独特性能，因此在各种应用领域中发挥着重要的作用。
本文将深入探讨中国硬质合金工业的现状，并展望其未来的发展趋势。
一、中国硬质合金工业的发展历程中国的硬质合金工业起步较早，经过几十年的发展，已经取得了显著的成绩。
上世纪五六十年代，中国开始引进硬质合金生产技术，并逐步建立了生产基地。
随着国内外市场的需求增长，中国硬质合金工业得到了进一步的推动。
如今，中国已经成为全球最大的硬质合金生产和消费国，其在国际市场上有着重要的地位。
二、中国硬质合金工业的现状分析1. 产量和销量不断增长：中国硬质合金工业的产量和销量持续增长，成为全球最大的硬质合金生产国。
随着国内外市场对硬质合金产品的需求不断增加，中国硬质合金工业得到了进一步的发展。
2. 技术水平逐步提高：中国硬质合金工业在技术水平上也有了显著的提高。
多家企业进行技术创新和研发投入，提高了硬质合金产品的质量和性能。
中国硬质合金工业也在加强国际合作，吸收和引进国外先进技术，提升产业竞争力。
3. 应用领域广泛：硬质合金产品的应用领域非常广泛，涉及到机械制造、汽车工业、电子工业等多个行业。
中国硬质合金工业在满足国内市场需求的也积极开拓国际市场，出口到世界各地。
三、中国硬质合金工业的发展趋势展望1. 技术创新持续推动发展：随着中国硬质合金工业的不断发展壮大，技术创新将成为未来发展的关键。
中国企业需要加大研发投入，不断提高产品的技术含量和附加值，以在激烈的市场竞争中占得先机。
2. 优化产品结构和提升品质：中国硬质合金工业需要优化产品结构，提高产品的品质和性能，以满足市场对高端产品的需求。
要加强质量管理，建立健全的质量标准和认证体系，提高企业的竞争力。
3. 资源综合利用和绿色生产：随着节能减排和环境保护的重要性日益突出，中国硬质合金工业需要推动资源的综合利用和绿色生产，减少能源消耗和环境污染，实现可持续发展。
中国硬质合金工业现状及发展趋势1. 简介硬质合金，也称为硬质合金钎焊材料，是一种由钨钢或钨合金粉末与粘合剂混合而成的复合材料。
硬质合金具有高硬度、耐磨性好以及高温强度等特点，广泛应用于制造业领域，特别是切削工具和矿山钻头等领域。
本文将探讨中国硬质合金工业的现状及发展趋势。
2. 现状分析2.1 行业规模中国硬质合金工业自上世纪80年代起快速发展。
目前，中国已成为全球最大的硬质合金生产和消费国。
根据统计数据显示，中国硬质合金行业的总产量在过去十年中逐年增长，2019年达到了XX万吨。
2.2 产品应用硬质合金广泛应用于制造业各个领域。
主要的应用领域包括切削工具、矿山钻头、机械零部件等。
中国的硬质合金产品，在汽车、航空航天、能源等领域有着广泛的应用。
在切削工具领域，硬质合金刀具具备高硬度、良好的切削性能和较长的使用寿命，受到广大用户的欢迎。
2.3 供应链中国硬质合金工业的供应链相对完善。
从原材料供应、加工生产到产品销售，形成了一个较为完整的产业链。
中国硬质合金工业主要材料如钨、钼等的供应相对稳定，且国内企业已经具备了相当的生产能力。
3. 发展趋势3.1 技术创新中国硬质合金工业在技术创新方面有着巨大的潜力。
随着人工智能、大数据等新兴技术的发展，硬质合金制造技术将不断进步。
未来，硬质合金工业将向高精密、高效能的发展方向努力，提高产品的质量和性能。
3.2 绿色生产环境问题日益受到关注，绿色生产已经成为中国硬质合金工业发展的趋势之一。
通过减少污染物的排放和提高资源利用率，硬质合金工业可以实现可持续发展。
3.3 市场扩大随着中国制造业的发展，硬质合金产品的需求量将进一步增加。
尤其在汽车、航空航天等领域，对硬质合金刀具和零部件的需求将更加旺盛。
中国硬质合金工业有着巨大的市场空间和发展潜力。
3.4 国际合作中国硬质合金工业正逐渐了解国际市场的需求，并加大与国际企业的合作力度。
通过与国外企业进行技术交流和合作，中国硬质合金工业可以进一步提高自身的技术水平和竞争力。
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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。
陶瓷材料的缺点是脆性大、横向断裂强度低、承受冲击载荷能力差，这也是近几十年来人们不断对其进行改进的重点。
陶瓷刀具材料可分为三大类：①氧化铝基陶瓷。
通常是在Al2O3基体材料中加入TiC、WC、ZiC、TaC、ZrO2等成分，经热压制成复合陶瓷刀具，其硬度可达93——95HRC，为提高韧性，常添加少量Co、Ni等金属。
②氮化硅基陶瓷。
常用的氮化硅基陶瓷为Si3N4+TiC+Co复合陶瓷，其韧性高于氧化铝基陶瓷，硬度则与之相当。
③氮化硅—氧化铝复合陶瓷。
又称为赛阿龙(Sialon)陶瓷，其化学成分为77%Si3N4+13%Al2O3，硬度可达1800HV，抗弯强度可达1.20GPa，最适合切削高温合金和铸铁。
3) 金属陶瓷金属陶瓷与由WC构成的硬质合金不同，主要由陶瓷颗粒、TiC和TiN、粘结剂Ni、Co、Mo等构成。
金属陶瓷的硬度和红硬性高于硬质合金，低于陶瓷材料；其横向断裂强度大于陶瓷材料，小于硬质合金；化学稳定性和抗氧化性好，耐剥离磨损，耐氧化和扩散，具有较低的粘结倾向和较高的刀刃强度。
金属陶瓷刀具的切削效率和工作寿命高于硬质合金、涂层硬质合金刀具，加工出的工件表面粗糙度小；由于金属陶瓷与钢的粘结性较低，因此用金属陶瓷刀具取代涂层硬质合金刀具加工钢制工件时，切屑形成较稳定，在自动化加工中不易发生长切屑缠绕现象，零件棱边基本无毛刺。
金属陶瓷的缺点是抗热震性较差，易碎裂，因此使用范围有限。
4) 超硬材料人造金刚石、立方氮化硼(CBN)等具有高硬度的材料统称为超硬材料。
金刚石是世界上已知的最硬物质，并具有高导热性、高绝缘性、高化学稳定性、高温半导体特性等多种优良性能，可用于铝、铜等有色金属及其合金的精密加工，特别适合加工非金属硬脆材料。
1955年，美国GE公司采用高温高压法成功合成了人造金刚石，1966年又研制出人造聚晶金刚石复合片(PCD)，自此人造金刚石作为一类新型刀具材料得到迅速发展。
但由于金刚石中的碳在高温下易与铁元素作用而迅速溶解，因此金刚石刀具不适合加工铁基合金，从而大大限制了金刚石在金属切削加工中的应用。
立方氮化硼(CBN)是硬度仅次于金刚石的超硬材料。
虽然CBN的硬度低于金刚石，但其氧化温度高达1360℃，且与铁磁类材料具有较低的亲和性。
因此，虽然目前CBN还是以烧结体形式进行制备，但仍是适合钢类材料切削、具有高耐磨性的优良刀具材料。
由于CBN 具有高硬度、高热稳定性、高化学稳定性等优异性能，因此特别适合加工高硬度、高韧性的难加工金属材料。
如采用CBN可转位刀片干式精车淬硬齿轮，每个齿轮的加工成本可降低60%；采用配装球形CBN刀片的立铣刀精铣大型硬质磨具，磨削时间可比传统工艺减少80%。
CBN材料的不足之处是韧性较差的问题尚待解决。
5) 硬质合金硬质合金由Schroter于1926年首先发明。
经过几十年的不断发展，硬质合金刀具的硬度已达98——93HRA，在1000℃的高温下仍具有较好的红硬性，其耐用度是高速钢刀具的几十倍。
硬质合金是由WC、TiC、TaC、NbC、VC等难熔金属碳化物以及作为粘结剂的铁族金属用粉末冶金方法制备而成。
与高速钢相比，它具有较高的硬度、耐磨性和红硬性；与超硬材料相比，它具有较高的韧性。
由于硬质合金具有良好的综合性能，因此在刀具行业得到了广泛应用，目前国外90%以上的车刀、55%以上的铣刀均采用硬质合金材料制造。
硬质合金牌号通常可分为三类：①YG类(WC-Co类)：该类硬质合金制造的刀具具有较好的韧性、耐磨性、导热性等，主要用于加工铸铁、有色金属和非金属。
②YT类(WC-TiC-Co类)：由于材料中加入了TiC，使材料的硬度和耐磨性有所提高，但抗弯刚度有所降低。
该类硬质合金具有高硬度和高耐热性，抗粘结、抗氧化能力较好，适用于加工钢材，切削时刀具磨损小，耐用度较高。
③YW 类(WC-TiC-TaC-Co类)：在YT材料中加入TaC是为了提高刀具的强度、韧性和红硬性。
该类硬质合金材料具有很高的高温硬度、高温强度和较强的抗氧化能力，特别适于加工各种高合金钢、耐热合金和各种合金铸铁。
虽然近年来各种新型刀具材料层出不穷，但在今后相当长一段时间内，硬质合金刀具仍将广泛应用于切削加工，因此需要研究开发新的材料制备技术，进一步改善和提高硬质合金刀具材料的切削性能。
硬质合金刀具材料的研究现状由于硬质合金刀具材料的耐磨性和强韧性不易兼顾，因此使用者只能根据具体加工对象和加工条件在众多硬质合金牌号中选择适用的刀具材料，这给硬质合金刀具的选用和管理带来诸多不便。
为进一步改善硬质合金刀具材料的综合切削性能，目前的研究热点主要包括以下几个方面：1) 细化晶粒通过细化硬质相晶粒度、增大硬质相晶间表面积、增强晶粒间结合力，可使硬质合金刀具材料的强度和耐磨性均得到提高。
当WC晶粒尺寸减小到亚微米以下时，材料的硬度、韧性、强度、耐磨性等均可提高，达到完全致密化所需温度也可降低。
普通硬质合金晶粒度为3——5μm，细晶粒硬质合金晶粒度为1——1.5μm(微米级)，超细晶粒硬质合金晶粒度可达0.5μm以下(亚微米、纳米级)。
超细晶粒硬质合金与成分相同的普通硬质合金相比，硬度可提高2HRA以上，抗弯强度可提高600——800MPa。
常用的晶粒细化工艺方法主要有物理气相沉积法、化学气相沉积法、等离子体沉积法、机械合金化法等。
等径侧向挤压法(ECAE)是一种很有发展前途的晶粒细化工艺方法。
该方法是将粉体置于模具中，并沿某一与挤压方向不同(也不相反)的方向挤出，且挤压时的横截面积不变。
经过ECAE工艺加工的粉体晶粒可明显细化。
由于上述晶粒细化工艺方法仍不够成熟，因此在硬质合金烧结过程中纳米晶粒容易疯长成粗大晶粒，而晶粒普遍长大将导致材料强度下降，单个的粗大WC晶粒则常常是引起材料断裂的重要因素。
另一方面，细晶粒硬质合金的价格较为昂贵，对其推广应用也起到一定制约作用。
2) 涂层硬质合金在韧性较好的硬质合金基体上，通过CVD(化学气相沉积)、PVD(物理气相沉积)、HVOF(HighVelocity Oxy-Fuel Thermal Spraying)等方法涂覆一层很薄的耐磨金属化合物，可使基体的强韧性与涂层的耐磨性相结合而提高硬质合金刀具的综合性能。
涂层硬质合金刀具具有良好的耐磨性和耐热性，特别适合高速切削；由于其耐用度高、通用性好，用于小批量、多品种的柔性自动化加工时可有效减少换刀次数，提高加工效率；涂层硬质合金刀具抗月牙洼磨损能力强，刀具刃形和槽形稳定，断屑效果及其它切削性能可靠，有利于加工过程的自动控制；涂层硬质合金刀具的基体经过钝化、精化处理后尺寸精度较高，可满足自动化加工对换刀定位精度的要求。
上述特点决定了涂层硬质合金刀具特别适用于FMS、CIMS(计算机集成制造系统)等自动化加工设备。
但是，采用涂层方法仍未能根本解决硬质合金基体材料韧性和抗冲击性较差的问题。
3) 表面、整体热处理和循环热处理对强韧性较好的硬质合金表面进行渗氮、渗硼等处理，可有效提高其表面耐磨性。
对耐磨性较好但强韧性较差的硬质合金进行整体热处理，可改变材料中的粘结成分与结构，降低WC硬质相的邻接度，从而提高硬质合金的强度和韧性。
利用循环热处理工艺缓解或消除晶界间的应力，可全面提高硬质合金材料的综合性能。
4) 添加稀有金属在硬质合金材料中添加TaC、NbC等稀有金属碳化物，可使添加物与原有硬质相WC、TiC 结合形成复杂固溶体结构，从而进一步强化硬质相结构，同时可起到抑制硬质相晶粒长大、增强组织均匀性等作用，对提高硬质合金的综合性能大有益处。
在ISO标准的P、K、M类硬质合金牌号中，均有这种添加了Ta(Nb)C 的硬质合金(尤以M类牌号中较多)。
5) 添加稀土元素在硬质合金材料中添加少量钇等稀土元素，可有效提高材料的韧性和抗弯强度，耐磨性亦有所改善。
这是因为稀土元素可强化硬质相和粘结相，净化晶界，并改善碳化物固溶体对粘结相的润湿性。
添加稀土元素的硬质合金最适合粗加工牌号，亦可用于半精加工牌号。
此外，该类硬质合金在矿山工具、顶锤、拉丝模等硬质合金工具中亦有广阔应用前景。
我国稀土资源丰富，在硬质合金中添加稀土元素的研究也具有较高水平。
硬质合金刀具材料的发展思路应用晶须增韧补强、纳米粉复合强化技术全面提高硬质合金刀具材料的硬度、韧性等综合性能，是硬质合金刀具材料研究今后发展的重要方向。
1) 晶须增韧补强技术a. 增韧机理由于硬质合金刀具材料的断裂韧性欠佳，因此很难应用于一些对刀具韧性要求较高的加工场合(如微型深孔钻削等)。
解决这一问题的一种有效方法是使用晶须增韧补强技术。
加入硬质合金材料中的晶须能吸收裂纹扩展的能量，吸收能量的大小则由晶须与基体的结合状态决定。
