硬質(zhì)合金現(xiàn)已成為金屬切削加工工業(yè)廣泛采用的一種高效能刀具材料，所以國(guó)內(nèi)外除了對(duì)其它新型材料(如氧化鋁礦物陶瓷、人造金剛石、立方氮化硼等)進(jìn)行研制之外，仍然廣泛應(yīng)用與大力研究和改進(jìn)硬質(zhì)合金刀具材料。近幾年來(lái)，對(duì)硬質(zhì)合金進(jìn)行研制和改進(jìn)的重點(diǎn)是解決硬質(zhì)合金刀具材料硬度和韌性間的矛盾問(wèn)題，發(fā)展既具有很高耐磨性，又具有足夠韌性和強(qiáng)度的硬質(zhì)合金材料。目前國(guó)內(nèi)外采取在現(xiàn)有硬質(zhì)合金中添加新的碳化物、細(xì)化晶粒和改進(jìn)制造工藝方法以及發(fā)展涂層刀片等辦法，以提高和改進(jìn)硬質(zhì)合金的性能。其發(fā)展情況簡(jiǎn)述如下：
    
     1.添加新的碳化物
     在現(xiàn)有硬質(zhì)合金中加入新的難熔金屬碳化物是提高材料強(qiáng)度最有效辦法之一。已采用了添加鉭、鈮、鉬、釩、釷、鉻、鈰、鉿等單元和多元碳化物，用鈷、鎳、鉬、鐵、鉻等作膠合劑制成的刀片。效果較好的是加入碳化鉭和碳化鈮。在合金中加入碳化鉭后可提高合金的高溫抗氧化性、耐熱性和耐磨性。尤其是在鎢鈦鈷合金中添加一定數(shù)量的碳化鉭，不僅能提高合金常溫時(shí)的強(qiáng)度，而且更能提高其在高溫時(shí)的抗彎強(qiáng)度和抗熱振性能，減少對(duì)熱裂紋的敏感性，提高合金和鋼的粘結(jié)溫度，能降低碳元素由合金向鋼中的擴(kuò)散作用，從而降低刀具的擴(kuò)散磨損，提高其耐用度。這些合金適用于大鍛、鑄件的粗加工和奧氏體鋼和耐熱合金的車、刨及銑削加工。我國(guó)的YW類合金屬于這種類型。

     2.細(xì)化晶粒
     許多研究結(jié)果表明，同一種成分的硬質(zhì)合金，由于碳化物的晶粒度不同，合金性能有很大的區(qū)別。因此，國(guó)際上自六十年代以來(lái)發(fā)展了一系列的超細(xì)粉末硬質(zhì)合金，其硬度為HRA90～93，強(qiáng)度和韌性與高速鋼相近(如抗彎強(qiáng)度達(dá)200～380公斤/毫米2)。由于這種合金既有高的硬度，又有高的強(qiáng)度，因此，制成的刀具刃口鋒利，耐磨性好，切削性能比高速鋼高8～100倍。特別對(duì)低速切削、斷續(xù)切削適應(yīng)性強(qiáng)，可以在高速鋼刀具磨損太快而一般硬質(zhì)合金又易崩刃的情況下使用，能加工高溫、高強(qiáng)度材料。它使硬質(zhì)合金的切削速度延伸到低速切削范圍內(nèi)。在切削速度上，填補(bǔ)了高速鋼與硬質(zhì)合金之間的空白。我國(guó)六。一廠研究的YG10M合金等屬于這種類型。

    3.碳化鈦基合金
    碳化鈦基硬質(zhì)合金優(yōu)于碳化鎢基硬質(zhì)合金原因是：碳化鈦硬度較高，高溫硬度好，導(dǎo)熱率低，抗氧化性能好，對(duì)金屬的摩擦系數(shù)小，并且比重小，資源豐富，成本較低，是一種很有發(fā)展前途的刀具材料。國(guó)外，美、日等國(guó)研制較早，發(fā)展得也較快，已形成了一個(gè)完整的合金系列。我國(guó)冶標(biāo)中的YN10合金和六。一廠研制多年的TH7、TH12合金屬于這種類型。碳化鈦基合金既具有接近于陶瓷的耐磨性，又具有鎢鈦鈷類合金的韌性，從而在切削速度上填補(bǔ)了硬質(zhì)合金與陶瓷之間的空白。YN1O合金的韌性、耐磨性、可刃磨性等均優(yōu)于YT30合金，強(qiáng)度和韌性較陶瓷高出兩倍以上，適用于碳素鋼、工具鋼、合金鋼、不銹鋼以及淬火鋼等鋼材的精加工，可提高刀具耐用度和勞動(dòng)生產(chǎn)率。

    4.涂層合金
    采用氣相沉積或電泳沉積等工藝，在韌性較好的合金基體上沉積一層耐磨性好的涂層，從而提高刀具的切削性能，這種刀具材料稱為涂層硬質(zhì)合金(簡(jiǎn)稱涂層合金)。我國(guó)成都工具研究所和株洲、自貢、上海硬質(zhì)合金廠等單位均已研制多年，并已試用于生產(chǎn)。

    目前涂層工藝發(fā)展得很快，質(zhì)量有所提高，品種也很多，主要有：

    1)碳化鈦涂層涂層呈銀灰色，一般厚度為5～7微米，它是最先出現(xiàn)的品種。其優(yōu)點(diǎn)為：涂層硬度高(HV3200)，可減小刀具月牙洼和后刀面磨損，不易產(chǎn)生積屑瘤，切削力可降低10～15%。缺點(diǎn)是：若涂復(fù)工藝控制不當(dāng)，在涂層和基體間產(chǎn)生較厚脫碳層時(shí)，會(huì)引起刀片強(qiáng)度降低，在重負(fù)荷切削時(shí)易崩刃。

    2)氮化鈦涂層  涂層呈金黃色或紫銅色。其優(yōu)點(diǎn)為：粘刀現(xiàn)象減小，不易形成積屑瘤；與鐵基材料的摩擦系數(shù)較碳化鈦低，可降低切削力15%，同時(shí)降低切削溫度，提高刀具耐用度。但氮化鈦硬度(HV2000)較碳化鈦低，與基體的粘結(jié)強(qiáng)度也較碳化鈦涂層差些。

    3)陶瓷(Al2O3)涂層可用于加工鋼和鑄鐵，使涂層刀片的應(yīng)用范圍擴(kuò)大到陶瓷材料因強(qiáng)度低而不能采用的場(chǎng)合。成都工具研究所已在實(shí)驗(yàn)室試制成功。

    4)雙涂層刀片  采用兩層涂層以改進(jìn)其粘結(jié)強(qiáng)度和耐磨性。如碳化鈦一氮化鈦涂層，碳化鈦一陶瓷(Al2O3)涂層。

    試驗(yàn)表明：YG8涂層刀片適用于加工鑄鐵，也能加工鋼材；YT5涂層刀片應(yīng)用范圍較廣，相當(dāng)于YTl4刀片的應(yīng)用范圍；YTl4涂層刀片的耐磨性更好一些。一般來(lái)說(shuō)，刀片涂復(fù)TiC或TiN后，可提高其耐用度1～3倍。但由于涂層韌性較差，不適于加工帶有硬質(zhì)點(diǎn)、氧化皮、夾渣和有沖擊性載荷的工件。