常規的(de)過(guo)渡族(zu)金屬(shu)氮化物，像TiN、CrN等早已被廣泛應用，但現代實際加工條件的愈加苛刻及更高的切削加工精度要求使得它們無法滿足，故相繼開發出成分多元化、功能多樣化的。新型(xing)具有(you)比傳統更(geng)高(gao)的硬(ying)度和抗高(gao)溫(wen)氧化能力(li)，已成為當今具發展的(de)重要方向。
常(chang)規
（1）氮化鈦(TiN)：TiN是利用技(ji)術(shu)制備的一種(zhong)最常見，不僅可(ke)以提高(gao)刀具硬(ying)度(du)、韌(ren)性(xing)、使(shi)用壽命，而且還有(you)較(jiao)高(gao)的抗氧化溫度(du)，該相對來說具有一定的抗腐蝕、抗氧化及耐(nai)磨損能(neng)力，故應用于高速鋼(gang)切削(xue)刀具或成形工具可獲得良好的加工質量。
（2）碳化鈦(TiC)：TiC是技(ji)術(shu)初(chu)期(qi)最早被開發出來(lai)的一種單一，的的硬度比(bi)TiN高，較強的機械磨損性能和基體粘結力，在切削加工過程中可降低加工阻力和切削溫度，其缺點是脆性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)、抗彎強(qiang)度較低，適合于刀具產生劇(ju)烈磨(mo)損及(ji)連續(xu)切削的場(chang)合。
（3）氮碳化鈦(TiCN)：TiCN是由TiN加入化元素C，TiN晶格中部分氮原子被碳原子所取代而形成的同時具有TiN和TiC優點和特征的三元。TiCN在摩擦學應用的磨損機制要優于TiN，這是因為TiCN中C的存在作為潤滑劑降低了摩擦磨損。但是，在溫度高于400℃時該就會失效，因此TiCN適合運(yun)用(yong)于工作溫(wen)度低于400℃高速鋼刀具。
（4）鈦鋁氮(TiAlN)：TiAlN／AlTiN是在TiN基本結構中Al替代Ti而形成的具有立方NaCl結構的復合。該中氧化鋁的存在使薄膜導熱性降低從而提(ti)高(gao)刀具的高(gao)溫加工(gong)壽命。由于高(gao)硬度(du)和(he)耐磨性，以(yi)及(ji)良好(hao)的熱穩定性能(neng)和(he)時效硬化能(neng)力，是最先進的加工(gong)工(gong)藝(例如：高速干式切削)的首選耐磨材料之一。TiAlN比TiN刀具(ju)具(ju)有高(gao)的(de)硬(ying)(ying)度(du)、氧化溫度(du)，好(hao)的(de)紅硬(ying)(ying)性(xing)、附著力，低的(de)熱(re)膨脹系數(shu)及摩擦系數(shu)。切削性(xing)能(neng)優于(yu)TiN，可應用于鑄鐵、不銹鋼、高溫的高速切削或(huo)干式加(jia)工。
（5）鋁鈦氮(AlTiN)：AITiN和TiAlN區別在于鋁和鈦的比例不同，AlTiN優異的力學(xue)和熱學(xue)性能(neng)被廣泛的應用于耐(nai)磨(mo)領域，這很大程度(du)上(shang)歸功于鋁(lv)含(han)量的增加。與(yu)TiN相比，AITiN作為(wei)刀具的(de)保護層，可(ke)減少磨損(sun)量及(ji)更大(da)的(de)沖(chong)擊周(zhou)期所導致(zhi)的(de)斷裂。由于晶粒細化后組織(zhi)結構(gou)更加(jia)致(zhi)密，AlTiN比(bi)TiAlN硬度更(geng)高(gao)，同(tong)時兼具了TiAlN優良的(de)綜合機械(xie)性能，是高速下式加工的(de)一(yi)種理(li)想(xiang)。
（6）氮化鉻(CrN)：CrN基于高(gao)硬度，高(gao)的(de)熱穩定性(xing)，抗磨損(sun)和抗腐蝕性(xing)能，是一(yi)種受歡迎的(de)低摩擦(ca)、極高(gao)的(de)變形表面和大晶粒尺寸的(de)CrN結構可以為潤滑劑提供微儲藏，從而使CrN也(ye)適用于在潤滑條件下工作(zuo)的部(bu)件。另(ling)外，良(liang)好的抗粘結性(xing)能使(shi)CrN刀具在容易(yi)產生積屑瘤及切(qie)削鈦、鋁等軟(ruan)材料(liao)加工中成為首選。這種幾乎無形的CrN涂覆(fu)在高速鋼、硬質(zhi)材質的車(che)刀(dao)、銑刀(dao)、成形刀(dao)具上，可大大改善刀(dao)具的加工性能，因此(ci)，在工程中(zhong)得(de)到了廣(guang)泛應用(yong)。
（7）金剛石（Diamond）：CVD金剛石在刀(dao)(dao)具上的應用比較成熟，可為非鐵金(jin)屬材料(liao)加工刀(dao)(dao)具提供最佳性能，是加工陶瓷(ci)、石墨、金(jin)屬基復合(he)材料(liao)（MMC）、高硅鋁、碳碳復合材(cai)料、高磨蝕材(cai)料等的理想，這是因為(wei)刀(dao)具的磨(mo)損(sun)(sun)主要是由粘結、腐蝕(shi)、擴散等引起的熱、化學(xue)磨(mo)損(sun)(sun)，硬顆粒刻劃作用所導(dao)致的的機械磨(mo)損(sun)(sun)（注意(yi):純金剛石刀具(ju)熱穩定(ding)性(xing)差，在高溫條件(jian)下會失去硬度(du)和(he)碳(tan)化。除此之外，與鐵有很強的親(qin)和(he)力(li)。故(gu)不(bu)適合加(jia)工鋼鐵件(jian)，以避免破壞(huai)與刀具(ju)間的粘(zhan)附(fu)層）。金剛石刀(dao)具有(you)很高(gao)的(de)熱導(dao)率、抗高(gao)溫氧化性(xing)，刀(dao)具壽命高(gao)于(yu)沒有(you)的(de)硬質刀具(ju)，最適合用于表面(mian)光潔度(du)要(yao)求高、抗腐蝕磨損(sun)和(he)抗磨粒(li)磨損(sun)的(de)切削加工情況。
（8）立方氮化硼（c-BN）：立方氮化硼主要是在高溫高壓工藝下由人工合成的立方聚晶氮化物，硬度和熱導率僅次于金剛石，具有熱膨脹、密度較小和良好的熱穩定性，低斷裂韌性的特點。更重要的是，立方氮化硼不僅有金剛石的許多優良特性而且幾乎不與鐵族元素發生反應，對于黑色金屬具有優異的化學和熱穩定性。立方氮化硼除了良好(hao)的耐磨性，還能(neng)切削加(jia)工高硬度和對刀具有嚴重磨損的材(cai)料，因此(ci)，加(jia)工(gong)冷硬鑄鐵、淬硬鋼、高溫、硬質等難(nan)加工材(cai)料時立方氮(dan)化硼往往成(cheng)為最佳選(xuan)擇。切削、鉆削、滾齒和攻絲等屬(shu)于(yu)不同(tong)的(de)加工，適用的(de)也各不(bu)相同，結構方(fang)式有:單、雙或多、復合(he)(he)化合(he)(he)物(wu)、梯度、納米及(ji)納米(mi)復合等類型，各自有其特定的使用(yong)場合，進一步提高(gao)了刀具的使用(yong)壽命。
