切削工具的歷史及發展脈絡

隨著人類社會的進步，切削工具也在不斷的發展和演化，然而，人們仍然面臨著一個很大的問題，那就是還沒有一種硬度比鐵更高、能夠用來加工鐵材料的金屬。直到1898年， 一種比鐵更硬的金屬--“高速工具鋼（也稱為高速鋼）”的出現，才使這一問題得到了解決。同時，這種新材料的發明也使得用于鐵材料加工的切削工具得到了飛速的發展。 進入二十世紀20年代后，德國人又發明了硬度遠遠超過高速工具鋼的“硬質合金”。今天的硬質合金技術的基礎，就是由德國科學家施勒特爾博士確立的。

1926年，德國克魯博公司（Friedlich Krupp）成功地完成了硬質合金的商品化，并冠以“Wie diamant（意為像金剛石一樣堅硬）”的名稱在市場上銷售。隨后，在1928年，美國的通用電氣公司（General Electric）也以“Carboloy”的名稱推出了同樣的產品。同一時期，日本的東芝（現TUNGALOY）、住友電工（現住友電工HARDMETAL）、三菱金屬（現三菱綜合材料）等公司也都在積極推動相關的研究，開始走上工業化的道路。 在此后70余年的發展中，人們相繼制造出涂層、陶瓷、金屬陶瓷、超高壓燒結體等新型材料。Z近，又出現了一種在硬質合金基體的表面生成金剛石結晶的技術。隨著切削工具材質的不斷更新，切削速度也實現了飛躍性的提高。

上圖描述了多種刀具的特性。其中， 縱軸表示的 是高溫硬度，橫軸則表示韌性。 這其中高速鋼、硬質合金、金屬陶瓷、陶瓷、CBN燒結體及金剛石燒結體這6種為常被使用的刀具材料。這些材料中還有一部分被CVD（化學蒸鍍法）及PVD（物理蒸鍍法）的涂層涂覆來使用。 目前，硬質合金、涂層硬質合金及TiC-TiN系列金屬陶瓷是金屬材料市場中的主打刀具材料，這是由于它們在高溫硬度與韌性方面達到了良好的平衡。