刀具基體是數(shù)控刀具的核心承載部分，直接決定刀具的強(qiáng)度、韌性、耐磨性、耐高溫性等基礎(chǔ)性能，其材質(zhì)選擇需與工件材料、加工工況（粗 / 精加工、切削速度）深度匹配。以下是數(shù)控刀具中最常用的基體材質(zhì)分類、特性及應(yīng)用場景，按 “普及度 + 硬度” 從低到高排序：

一、高速鋼（HSS，High Speed Steel）—— 傳統(tǒng)通用型基體

高速鋼是含鎢（W）、鉬（Mo）、鉻（Cr）、釩（V）等合金元素的高合金工具鋼，是最早用于數(shù)控刀具的基體材質(zhì)之一，核心優(yōu)勢(shì)是韌性、刃口易磨制。

1. 分類與特性

普通高速鋼：如 W18Cr4V（鎢系）、W6Mo5Cr4V2（鉬系），硬度 HRC 62~65，耐熱溫度約 550~600℃，切削速度較低（適用于低速切削）。

高性能高速鋼：

鈷高速鋼（如 W2Mo9Cr4VCo8，M42）：含鈷 5%~10%，硬度 HRC 67~70，耐熱性提升至 600~650℃，耐磨性優(yōu)于普通高速鋼；

粉末冶金高速鋼（PM-HSS）：通過粉末冶金工藝制備，晶粒更細(xì)、組織均勻，韌性與耐磨性兼顧（比普通高速鋼耐磨 3~5 倍），硬度 HRC 65~70。

2. 典型應(yīng)用

適用于復(fù)雜形狀刀具（如滾刀、插齒刀、拉刀、絲錐、鉆頭）—— 因韌性好，可磨制復(fù)雜刃型，不易崩刃；

場景：單件小批加工、低速切削普通鋼 / 鑄鐵 / 有色金屬，或用于需要頻繁刃磨的刀具（如手工修磨的絲錐、鉆頭）；

禁忌：高速切削、難加工材料（高溫合金 / 鈦合金）—— 耐熱性不足，磨損極快。

二、硬質(zhì)合金（Cemented Carbide）—— 目前最主流的基體材質(zhì)

硬質(zhì)合金是由 “難熔金屬碳化物（如 WC、TiC、TaC）” 為硬質(zhì)相，以 “鈷（Co）或鎳（Ni）” 為粘結(jié)相，通過粉末冶金燒結(jié)而成的合金材料，核心優(yōu)勢(shì)是硬度高、耐磨性強(qiáng)、耐熱性好，兼顧一定韌性，覆蓋 80% 以上的數(shù)控刀具場景。

1. 分類與特性

按成分和性能可分為三大類，核心差異在 “硬質(zhì)相類型” 和 “鈷含量”：

類型 成分特點(diǎn) 硬度（HRA） 耐熱溫度（℃） 核心特性

鎢鈷類（YG 系列） 硬質(zhì)相 WC，粘結(jié)相 Co 89~93 800~900 韌性，抗沖擊強(qiáng)

鎢鈷鈦類（YT 系列） 硬質(zhì)相 WC+TiC，粘結(jié)相 Co 91~94 900~1000 耐磨性好，抗粘結(jié)（防粘刀）

通用合金（YW 系列） WC+TiC+TaC/NbC，粘結(jié)相 Co 92~94 950~1050 韌性 + 耐磨性均衡，通用性強(qiáng)

補(bǔ)充：超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金（WC 晶粒尺寸＜1μm）：硬度和耐磨性進(jìn)一步提升（比普通硬質(zhì)合金耐磨 2~3 倍），適用于高精度、高速切削；

特殊硬質(zhì)合金：含鉭（Ta）、鈮（Nb）的合金（如 YG8N、YT15N），抗熱震性更好，適用于難加工合金；含鈦合金專用硬質(zhì)合金（如 WC+TaC+Co，不含 TiC）—— 避免 Ti 與鈦合金反應(yīng)粘刀。

2. 典型應(yīng)用

幾乎覆蓋所有加工場景：車刀、銑刀、鉆頭、鏜刀、鉸刀、螺紋刀具等，可制成整體式（如微型立銑刀）或可轉(zhuǎn)位刀片（如面銑刀刀片）；

場景細(xì)分：

YG 系列（YG6、YG8）：適用于鑄鐵、有色金屬、復(fù)合材料 —— 韌性好，抗沖擊；

YT 系列（YT15、YT30）：適用于普通鋼、合金鋼 —— 耐磨性好，防粘刀；

YW 系列（YW1、YW2）：適用于不銹鋼、高強(qiáng)度鋼、混合材質(zhì)加工 —— 通用性強(qiáng)；

超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金：適用于高溫合金、鈦合金、精密加工（如模具曲面銑削）。

三、陶瓷（Ceramic）—— 高速精加工專用基體

陶瓷刀具基體主要以 “氧化鋁（Al?O?）” 或 “氮化硅（Si?N?）” 為主要成分，添加 TiC、ZrO?等改性元素，通過燒結(jié)而成，核心優(yōu)勢(shì)是硬度、耐熱性，但韌性較差（脆性大）。

1. 分類與特性

氧化鋁基陶瓷（Al?O?+TiC/ZrO?）：硬度 HRA 93~95，耐熱溫度 1200~1400℃，耐磨性極強(qiáng)，但韌性較差；

氮化硅基陶瓷（Si?N?+Y?O?/Al?O?）：硬度 HRA 92~94，耐熱溫度 1300~1500℃，韌性優(yōu)于氧化鋁基陶瓷，抗熱震性更好（適合斷續(xù)切削）；

復(fù)合陶瓷：如 Al?O?-TiC-Co（金屬陶瓷），兼顧陶瓷的耐磨性和金屬的韌性，硬度 HRA 91~93。

2. 典型應(yīng)用

適用于高速精加工 / 半精加工，且工件材料硬度高（HRC＞45）—— 利用高耐熱性實(shí)現(xiàn)高速切削（切削速度是硬質(zhì)合金的 3~5 倍），提升效率和表面質(zhì)量；

場景：淬硬鋼（模具鋼 / 軸承鋼）精車、灰鑄鐵高速銑削、高溫合金半精加工；

禁忌：粗加工、斷續(xù)切削（沖擊大易崩刃）、加工韌性極強(qiáng)的材料（如純銅 / 純鋁）—— 脆性大，易斷裂。

四、超硬材料基體 —— 難加工材料 / 高精度加工專屬

超硬材料基體是硬度接近金剛石的特殊材質(zhì)，主要用于極端工況（難加工材料、超高精度），核心包括立方氮化硼（CBN） 和聚晶金剛石（PCD） 。

1. 立方氮化硼（CBN）—— 硬質(zhì)材料加工

材質(zhì)特性：人工合成超硬材料，硬度 HRA 95~97（僅次于金剛石），耐熱溫度 1300~1500℃，化學(xué)穩(wěn)定性好（不與鐵族元素反應(yīng)），韌性優(yōu)于陶瓷；

分類：

聚晶立方氮化硼（PCBN）：由 CBN 微粉與粘結(jié)相（Co、TiN）燒結(jié)而成，用于可轉(zhuǎn)位刀片；

單晶立方氮化硼：用于微型刀具或特殊精密加工。

典型應(yīng)用：淬硬鋼（HRC＞55）精加工、高溫合金（Inconel 718）精加工、冷硬鑄鐵加工 —— 耐磨性是硬質(zhì)合金的 10~20 倍；

禁忌：加工有色金屬（如鋁 / 銅）—— 易粘刀，性價(jià)比低。

2. 聚晶金剛石（PCD）—— 有色金屬 / 非金屬加工利器

材質(zhì)特性：由金剛石微粉與粘結(jié)相（Co、SiC）燒結(jié)而成，硬度 HRA 98~100（自然界最硬材料），耐磨性極強(qiáng)，摩擦系數(shù)低（防粘刀），耐熱溫度約 700~800℃；

關(guān)鍵禁忌：不能加工鐵族元素（鋼 / 鑄鐵） —— 高溫下金剛石會(huì)與鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（石墨化），快速失效；

典型應(yīng)用：鋁合金 / 銅合金高精度加工（如手機(jī)中框、航空結(jié)構(gòu)件）、復(fù)合材料（CFRP/GFRP）、塑料 / 陶瓷 / 石墨加工 —— 表面粗糙度可達(dá)到 Ra＜0.1μm，刀具壽命是硬質(zhì)合金的 50~100 倍。

五、其他特殊基體材質(zhì)

金屬陶瓷（Cermet）：由 TiC/TiN/TiCN 為硬質(zhì)相，Ni/Co 為粘結(jié)相，硬度 HRC 68~72，耐熱性 800~900℃，韌性介于高速鋼和硬質(zhì)合金之間，適用于普通鋼 / 不銹鋼的精加工，表面質(zhì)量好；

立方氮化硼 - 硬質(zhì)合金復(fù)合基體：PCBN 層與硬質(zhì)合金基體復(fù)合燒結(jié)，兼顧 PCBN 的耐磨性和硬質(zhì)合金的韌性，用于斷續(xù)切削淬硬鋼；

金剛石涂層基體：并非獨(dú)立基體，而是在硬質(zhì)合金 / 高速鋼基體表面沉積 PCD 涂層（厚度 2~20μm），讓普通基體具備接近 PCD 的耐磨性，適用于有色金屬 / 非金屬加工（成本比純 PCD 刀具低）。