刀具是機械製造中用於切削加工的工具，又稱切削工具。廣義的切削工具既包括刀具，還包括磨具。絕大多數的刀具是機用的，但也有手用的。由於機械製造中使用的刀具基本上都用於切削金屬材料，所以"刀具"一詞一般就理解為金屬切削刀具。切削木材用的刀具則稱為木工刀具。

刀具的發展在人類進步的歷史上佔有重要的地位。中國早在西元前28～前20世紀，就已出現黃銅錐和紫銅的錐、鑽、刀等銅質刀具。戰國後期(西元前三世紀)，由於掌握了滲碳技術，製成了銅質刀具。當時的鑽頭和鋸，與現代的扁鑽和鋸已有些相似之處。

然而，刀具的快速發展是在18世紀後期，伴隨蒸汽機等機器的發展而來的。1783年，法國的勒內首先制出銑刀。1792年，英國的莫茲利制出絲錐和板牙。有關麻花鑽的發明最早的文獻記載是在1822年，但直到1864年才作為商品生產。

那時的刀具是用整體高碳工具鋼製造的，許用的切削速度約為5米/分。1868年，英國的穆舍特製成含鎢的合金工具鋼。1898年，美國的泰勒和.懷特發明高速鋼。1923年，德國的施勒特爾發明硬質合金。

在採用合金工具鋼時，刀具的切削速度提高到約8米/分，採用高速鋼時，又提高兩倍以上，到採用硬質合金時，又比用高速鋼提高兩倍以上，切削加工出的工件表面品質和尺寸精度也大大提高。

由於高速鋼和硬質合金的價格比較昂貴，刀具出現焊接和機械夾固式結構。1949～1950年間,美國開始在車刀上採用可轉位刀片，不久即應用在銑刀和其他刀具上。1938年，德國德古薩公司取得關於陶瓷刀具的專利。1972年，美國通用電氣公司生產了聚晶人造金剛石和聚晶立方氮化硼刀片。這些非金屬刀具材料可使刀具以更高的速度切削。

1969年，瑞典山特維克鋼廠取得用化學氣相沉積法，生產碳化鈦塗層硬質合金刀片的專利。1972年，美國的邦沙和拉古蘭發展了物理氣相沉積法，在硬質合金或高速鋼刀具表面塗覆碳化鈦或氮化鈦硬質層。表面塗層方法把基體材料的高強度和韌性，與表層的高硬度和耐磨性結合起來，從而使這種複合材料具有更好的切削性能。

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1923年，德國的施勒特爾往碳化鎢粉末中加進10%～20%的鈷做粘結劑，發明了碳化鎢和鈷的新合金，硬度僅次於金剛石，這是世界上人工製成的第一種硬質合金。用這種合金製成的刀具切削鋼材時，刀刃會很快磨損，甚至刃口崩裂。1929年美國的施瓦茨科夫在原有成分中加進了一定量的碳化鎢和碳化鈦的複式碳化物，改善了刀具切削鋼材的性能。這是硬質合金發展史上的又一成就。

硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變，在1000℃時仍有很高的硬度。硬質合金廣泛用作刀具材料，如車刀、銑刀、刨刀、鑽頭、鏜刀等，用於切削鑄鐵、有色金屬、塑膠、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材，也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。現在新型硬質合金刀具的切削速度等於碳素鋼的數百倍。

硬質合金還可用來製作鑿岩工具、採掘工具、鑽探工具、測量量具、耐磨零件、金屬磨具、汽缸襯裏、精密軸承、噴嘴、五金模具（如拉絲模具、螺栓模具、螺母模具、以及各種緊固件模具，硬質合金的優良性能逐步替代了以前的鋼鐵模具）。

近二十年來，塗層硬質合金也問世了。1969年瑞典研製成功了碳化鈦圖層刀具，刀具的基體是鎢鈦鈷硬質合金或鎢鈷硬質合金，表面碳化鈦塗層的厚度不過幾微米，但是與同牌號的合金刀具相比，使用壽命延長了3倍，切削速度提高25%～50%。20世紀70年代已出現第四代塗層工具，可用來切削很難加工的材料。

硬質合金是將這種或多種難熔金屬的碳化物和粘接劑金屬，用粉末冶金方法製成的金屬材料。

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硬質合金是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝製成的一種合金材料。硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變，在1000℃時仍有很高的硬度。硬質合金廣泛用作刀具材料，如車刀、銑刀、刨刀、鑽頭、鏜刀等，用於切削鑄鐵、有色金屬、塑膠、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材，也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。現在新型硬質合金刀具的切削速度等於碳素鋼的數百倍。

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破片殺傷戰鬥部的作用原理及特點

破片殺傷戰鬥部是戰鬥部的主要類型之一，主要是靠高能炸藥爆炸作用下，形成大量高速破片，利用破片的高速碰擊、引燃和引爆作用毀傷目標。可以用於殺傷有生力量(人、畜)、無裝甲或輕型裝甲車輛、飛機、雷達以及導彈等武器裝備。根據破片的生成途徑，破片殺傷戰鬥部可分為自然、預控和鎢合金預製破片戰鬥部三種類型。右圖為手榴彈的外殼，這就是典型的鎢合金預製破片。

自然破片是在爆轟產物作用下，殼體膨脹、斷裂破碎而成，該類戰鬥部的特點是殼體既充當了容器又形成殺傷元素，破片的大小不均勻，形狀不規則，在空氣中飛行時速度衰減快，使榴彈的有效殺傷範圍有限。

鎢合金預控破片採用殼體刻槽、炸藥刻槽或增加內襯等技術措施，使殼體局部強度減弱，控制爆炸時的破裂部位，從而形成破片。這類戰鬥部的特點是形成的破片大小均勻，形狀基本規則。

鎢合金預製破片預先加工成型，將形狀與品質預先設計的鋼珠、鋼箭、鎢球、鎢柱等鎢合金預製破片製作成鎢合金預製破片套體，並安裝在榴彈彈體的外表面或內表面。這些鎢合金預製破片與榴彈彈體爆炸形成的自然破片共同構成破片殺傷場，由於鎢合金預製破片飛行阻力特性的一致性，帶鎢合金預製破片的榴彈將在設定的範圍內有較密集的殺傷效果，全彈的殺傷威力有較大程度的提高。

由於鎢合金預製破片有一個會影響彈體結構的負面作用，通常只在低膛壓火炮彈藥裏採用，如迫彈和大口徑榴彈。應用最為普遍的還要屬航彈、手榴彈、地雷等。目前高膛壓火炮採用的鎢合金預製破片，都是採用的霰彈形式，像瑞士L70式40毫米高射榴彈裏裝的是碳化鎢鋼球。鎢合金預製破片技術已廣泛應用於各種類型的戰鬥部上。圓柱形破片(鎢柱)作為鎢合金預製破片的一種類型，由於密度高、穿甲能力強，成為防空、反輻射、面殺傷的主要殺傷元素之一，並得到廣泛應用。

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鎢合金可以對製造應熱力摩擦工具上效果很好。鎢合金具有較高的拉伸強度和較好的導熱性，最大限度地減少熱摩擦的損耗，從而提高了刀具壽命。鋼工具，做了許多壓鑄應用工作，但其壽命隨著鑄造溫度升高而降低。

熱檢查是在一個熱機械摩擦引起的熱迴圈過程中，在型腔表面形成熱力迴圈。降低其表面摩擦的損耗。鎢合金鑄造模熱膨脹係數低和高導熱檢查電阻熱。低的熱膨脹使熱應力低。高導熱率的降低鑄件冷卻速度更快，熱梯度，從而產生的相應的熱應力。

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鎢合金焊接棒 TIG(GTAW)焊接技術與應用，可以修復和焊接其他很多東西。鎢合金焊接棒的使用，也可用於修復模具 ，延長模具壽命降低成本。

鎢合金焊接棒的工作方式如下 ：

第一步	第二步	第三步

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鎢合金焊條用在氬弧焊(GTAW)是由鎢合金製作而成的,因為鎢合金具有高密度，鎢合金的熔融熔點在3,422°C(6,192°F)。所以,在焊接過程中不被消耗的鎢合金焊條,雖然可能會發生一些侵蝕(稱為燒傷關閉)。鎢合金焊條可以有一個乾淨的表面或地面已經完成清潔完成鎢合金焊條化學清洗，而地面鎢合金焊條已被地面大小均勻分佈，表面拋光，使他們具有最佳的熱傳導。鎢合金焊條直徑在0.5毫米和6.4毫米(0.02和0.25)之間可能有所不同，其長度可以從75到610毫米(3.0至24)。

選擇鎢合金焊條的優勢：

選擇適當的鎢合金焊條將大大提高焊接品質和生產效率，同時降低了氣體保護鎢極弧焊(氬弧焊)和等離子弧焊接作業的成本。
選擇高品質鎢合金焊條，很容易提高弧時間和更好的焊接品質，儘量減少污染。請確保您的鎢合金焊條符合標準。

氬弧焊介紹：

氣體鎢極氬弧焊焊接(氬弧焊)，又稱鎢極惰性氣體保護焊，弧焊過程中使用非消耗鎢合金焊條填補焊縫。焊縫區的保護，大氣污染，由保護氣體(通常是一種惰性氣體如氬氣)，通常用來填充金屬，但一些被稱為自體焊接，焊縫，不需要它。一個恒流焊接電源產生的能量通過一列被稱為等離子體的高電離氣體和金屬蒸氣進行跨弧。

氬弧焊的操作：

手冊鎢極氣體弧焊通常在所有工業上常用的焊接處理被認為是最困難的。由於焊工必須保持短弧的長度，非常謹慎和技能的要求，以防止鎢合金焊條和工件之間的接觸。類似火炬焊接，鎢極氣體弧焊通常需要兩隻手，因為大多數應用程式都需要焊工手動送入填料金屬，用一隻手同時操縱在其他焊槍到焊縫區。然而，一些焊接相結合的薄膜材料(被稱為自體或融合的焊縫)可以實現無填充金屬;最顯著的邊，角，對接接頭。

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鎢合金高爆彈(HE)

高爆彈是最普通的炮彈，或被稱為榴彈，簡稱“HE”。多為鋼質外殼內填裝高爆炸藥與雷管。炸藥被雷管引爆後，炸裂的外殼變成許多高熱銳利的彈片以高速四散。彈片是造成傷亡的主要原因。依據目標的不同，高爆彈可以經由雷管的設定來控制引爆高度，例如地表、空中或是在炮彈穿透目標達某一深度後引爆，以達到最大破壞效果。

鎢合金穿甲彈(AP)

穿甲彈是以炮彈材料的硬度與形狀，加上裝藥在射擊時傳遞的動能，在與堅硬的目標接觸時穿透表面而達到破壞的效果。穿甲彈除了用來反坦克以外，也可以用來對付其他堅固目標，或者使用在炸彈上，攻擊軍艦的防護裝甲。

早期穿甲彈彈頭的外型為簡單的尖錐狀流線形，但隨著射擊距離的增加，簡單的流線型並不能保證彈頭的射擊精度，因此為了穩定彈頭的彈道，風帽開始出現在彈頭前端，這類穿甲彈被稱作“被帽穿甲彈”于二戰中開始應用，代表作為虎I坦克所使用的Pzgr.40碳化鎢芯被帽穿甲彈。二戰後期，隨著坦克車體正面裝甲的傾角越來越大，尖錐狀的普通穿甲彈不能保證擊穿，但各國在這個時期都開始發現所謂的“轉正效應”---鈍頭彈藥在接觸大傾角裝甲的時候可以接近垂直的角度入射，從而有更大的幾率擊穿裝甲。二戰後期開始出現鈍頭被帽穿甲彈，代表作為蘇聯IS-2系列重型坦克配備的BR-471穿甲彈

鎢合金脫殼穿甲彈(APDS)

脫殼穿甲彈是傳統穿甲彈提升破壞效果的改良型。脫殼穿甲彈將真正會與目標接觸的彈頭直徑縮小，外面以較輕的材質作成套筒包覆，在外觀上，與普通穿甲彈接近，直徑也相同，能夠繼續使用原有的火炮。

發射之後，當炮彈離開炮管時，因為壓力的關係，外層的套統會迅速與中間的小直徑彈頭分哩，只剩下中央的部分繼續前進。脫殼的意思就是將外層的套筒在發射初期脫離的步驟。

這種穿甲彈的好處是可以使用較大口徑的火炮，利用較多的裝藥提供的能量，集中在比傳統穿甲彈小的彈頭上，提高整體的穿甲能力，以及減少飛行過程中能量的耗損。脫殼穿甲彈是目前穿甲彈的主要型態。

尾翼穩脫殼穿甲彈(APFSDS)

彈體與脫殼穿甲彈類似，彈芯多由稀有的貴金屬製造，擁有極高的硬度，最大差異在翼穩脫殼穿甲彈的彈芯尾部擁有尾翼，其功用在射擊後，彈芯在空中飛行的姿態能夠與射擊抛物線成一直線，接觸目標後動能集中在彈芯尖端貫穿目標，也就是說尾翼的功用是讓彈芯不在空中翻滾。缺點：尾翼會增加風阻，減少動能，易受側風影響，降低命中率。

尾翼穩定脫殼穿甲彈的尾翼部分因線膛炮和滑膛炮的不同而有所區別：

線膛炮使得炮彈本身在發射的時候具有極高的轉速，從而最大限度的消除炮彈的章動效應，進而提高射擊精度，距離越遠越明顯(3000米以上)。缺點就是高轉速本身消耗了部分火藥能量，因此線膛炮穿甲彈設置穩定尾翼的目的是為了降低炮彈的自轉速度，從而使彈頭獲得更大的動能。

滑膛炮發射的炮彈因限於炮身沒有膛線導致炮彈不能自轉，進而炮彈本身的章動效應對精度影響很大，因此滑膛炮裝備的尾翼穩定脫殼穿甲彈所設置的尾翼是為了能夠讓炮彈在出膛後有一個自轉能力，提高飛行穩定性，這點和線膛炮是剛好相反的。

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內部裝填有炸藥的鎢合金炮彈直到16世紀中期還不十分普及。早期，由臼炮發射的中空內部裝填有黑火藥的石質或是鑄鐵炮彈使用燃燒緩慢的合成藥充當信管，藉以引爆內填的黑火藥，由於信管的點燃與燃燒速度的不穩定，不爆炸的啞彈在當時非常容易見到。

能發射內部裝填有炸藥的炮彈，具有平直彈道的加農炮一直到1823年才由法國將軍Henri-JosephPaixhans發明。19世紀的炮彈多數是用鑄鐵製造，鋼質炮彈最初只使用於穿甲，鑄鐵炮彈由於無法承受現代火藥所產生的爆震，高初速火炮使用的炮彈多數是鋼質炮彈。於一次大戰，將近70%的步兵傷亡是炮彈爆炸所產生的破片造成的。

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鎢合金穿甲彈是以炮彈材料的硬度與形狀，加上裝藥在射擊時傳遞的動能，在與堅硬的目標接觸時穿透表面而達到破壞的效果。鎢合金穿甲彈除了用來反坦克以外，也可以用來對付其他堅固目標，或者使用在炸彈上，攻擊軍艦的防護裝甲。

早期鎢合金穿甲彈彈頭的外型為簡單的尖錐狀流線形，但隨著射擊距離的增加，簡單的流線型並不能保證彈頭的射擊精度，因此為了穩定彈頭的彈道，風帽開始出現在彈頭前端，這類鎢合金穿甲彈被稱作“被帽鎢合金穿甲彈”于二戰中開始應用，代表作為虎I坦克所使用的Pzgr.40碳化鎢芯被帽鎢合金穿甲彈。

二戰後期，隨著坦克車體正面裝甲的傾角越來越大，尖錐狀的普通鎢合金穿甲彈不能保證擊穿，但各國在這個時期都開始發現所謂的“轉正效應”---鈍頭彈藥在接觸大傾角裝甲的時候可以接近垂直的角度入射，從而有更大的幾率擊穿裝甲。二戰後期開始出現鈍頭被帽鎢合金穿甲彈，代表作為蘇聯IS-2系列重型坦克配備的BR-471鎢合金穿甲彈。

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