數控刀具的材料種類繁多，其性能（硬度、耐磨性、耐熱性、韌性等）直接影響加工效率和質量。以下是常見的刀具材料類型及特點：
一、高速鋼（HSS）
成分：以鎢（W）、鉬（Mo）、鉻（Cr）、釩（V）等合金元素為主的高合金工具鋼。
特點：
優點：
韌性好，抗沖擊能力強，適合承受振動的加工場景（如斷續切削）。
易于鍛造和切削加工，可磨出鋒利的切削刃，適合制造復雜形狀刀具（如絲錐、齒輪刀）。
缺點：
耐熱性較低（約 600℃），高速切削時易磨損，不適合高負荷加工。
硬度較低（HRC62-68），難以加工硬材料。
應用：
低速切削場景：如普通車床、銑床的輕載加工。
復雜刀具：如鉆頭、鉸刀、拉刀、成形銑刀等。
二、硬質合金
成分：由高硬度的金屬碳化物（如 WC、TiC、TaC 等）和粘結劑（Co、Ni 等）通過粉末冶金工藝制成。
分類及特點：
1. 鎢鈷類（YG/K 類）
成分：WC + Co（鈷含量 6%-15%）。
特點：
韌性好，耐磨性較高，耐熱性約 800-900℃。
適合加工脆性材料（如鑄鐵、硬質合金）和有色金屬（如鋁、銅）。
常見牌號：YG6、YG8、YG15（Co 含量越高，韌性越好，適合粗加工；反之適合精加工）。
2. 鎢鈦鈷類（YT/P 類）
成分：WC + TiC + Co。
特點：
硬度和耐磨性更高，耐熱性約 900-1000℃，適合高速切削。
抗粘結能力強（不易與鋼件發生粘結），但韌性較差，易崩刃。
常見牌號：YT5、YT15、YT30（TiC 含量越高，硬度越高，適合精加工）。
3. 通用類（YW/M 類）
成分：WC + TiC + TaC（或 NbC）+ Co。
特點：
綜合性能優異，兼具 YG 類的韌性和 YT 類的耐磨性、耐熱性（可達 1000℃以上）。
可加工鋼、鑄鐵、高溫合金等多種材料，通用性強。
常見牌號：YW1、YW2（YW1 適合半精加工，YW2 適合粗加工）。
整體硬質合金刀具：
由整塊硬質合金制成，剛性好、精度高，適合小直徑刀具（如立銑刀、鉆頭）和精密加工。
常用于加工鋼件、不銹鋼、鋁合金等。
三、超硬刀具材料
1. 金剛石（PCD / 天然金剛石）
類型：
聚晶金剛石（PCD）：由金剛石微粉與粘結劑（如 Co）燒結而成，硬度接近天然金剛石，成本較低。
天然金剛石：單晶金剛石，用于精度加工（如光學透鏡），成本昂貴。
特點：
硬度（HV10000），耐磨性，切削刃鋒利。
耐熱性較差（約 700-800℃），且與鐵族金屬（Fe、Ni 等）易發生化學反應（碳原子擴散到金屬中），導致刀具磨損。
應用：
加工非鐵金屬（鋁、銅、鎂合金）、非金屬材料（陶瓷、玻璃、塑料、復合材料）。
不適合加工鋼、鑄鐵等含 Fe 材料。
2. 立方氮化硼（CBN/PCBN）
類型：
聚晶立方氮化硼（PCBN）：由 CBN 顆粒與粘結劑（如 Al?O?、TiC）燒結而成，硬度僅次于金剛石。
特點：
硬度高（HV3000-5000），耐熱性優異（可達 1400℃），化學穩定性強（不與鐵族金屬反應）。
耐磨性和抗沖擊性優于陶瓷刀具，適合高硬度材料加工。
應用：
加工硬材料：如淬火鋼（HRC50-65）、高速鋼、冷硬鑄鐵、高溫合金（如 Inconel）。
替代磨削工藝，實現 “以車代磨”。
四、陶瓷刀具
成分：以氧化鋁（Al?O?）或氮化硅（Si?N?）為基體，添加碳化物（如 TiC、WC）或氮化物（如 TiN）等制成。
分類及特點：
1. 氧化鋁基陶瓷（Al?O?）
特點：
硬度高（HRA85-92），耐熱性好（1200℃以上），適合高速切削。
脆性大，抗沖擊性差，適合連續切削。
應用：加工鑄鐵、淬火鋼、高溫合金等。
2. 氮化硅基陶瓷（Si?N?）
特點：
韌性優于氧化鋁陶瓷，抗沖擊性較好，適合斷續切削。
導熱性好，耐腐蝕性強，適合加工鑄鐵和有色金屬。
應用：鑄鐵件的高速加工（如汽車發動機缸體）。
涂層陶瓷刀具：通過涂覆 TiN、TiC 等薄膜進一步提升耐磨性，擴大應用范圍。
