硬質合金刀具刃口幾何形狀可分為：銳刃、倒棱刃、消振棱刃以及白刃。鈍化後的刀刃，其中以倒圓刃和瀑布刃為主。它們的特點以及使用範圍包括，

倒圓刃的主要特點是在前刀面與後刀面倒出一個半徑為特定值的圓弧，此形狀的刃口鈍化可以大大提高刃口的強度，同時也能相應提高了切削刃的光滑。硬質合金刀具的倒圓刃口適用於精加工和高速加工。

瀑布刃的在硬質合金刀具刀口鈍化中要求在刀具的前刀面與後刀面倒出一個不均勻的圓弧，在前刀面與後刀面的比率一般為2:1，瀑布刃在提高切削刃的強度方面有顯著表現，較適用於惡劣的衝擊性加工需求。

在加工高硬度的材料為了提高高刀具的抗衝擊力，可建議使用刀負倒棱。


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硬質合金刀具作為廣泛運用的工具，刀具刃口的強化：刀具刃口鈍化技術是十分重要的問題。良好的鈍化處理，才能保證塗層的牢固性和使用壽命。刀具鈍化目的就是解決上述刃磨後的刀具刃口微觀缺口的缺陷，使其鋒值減少或消除，達到圓滑平整，既鋒利堅固又耐用的目的。典型CVD塗層厚度在6-8um之間按其塗層的成分和刀具應用條件不同而變化，硬質合金刀具通過CVD過程塗層刃口強化有橢圓形強化刃口，沉積在尖角切削出而PVD塗層落在棱角上的材料較少，即使鈍化小時，也能明顯地加強刀具刃口。

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為提高生產率或機器設備的利用率，硬質合金刀具選擇時必須從增大切削層厚度和進刀量入手，並將刀具結構和幾何形狀，將刀具材質的強度特點考慮進去，以求提高切削用量，降低機動時間為前提。以下選擇參考可分為：

1.刀具材料的選擇：刀具材料的選擇要全面考慮耐磨損、抗衝擊。硬質合金（鎢鈷類(YG)、鎢鈷鈦類(YT) 和碳化鎢類(YW)）有較低的摩擦係數，可降低切削時的切削力及切削溫度，大大提高刀具耐用度，適於高硬度材料和重載車削粗加工。

2.刀具角度的選擇：選擇合理刀具角度可以防止重型車削粗加工階段，工件外表面的鍛造氧化皮、裂紋、鏟坑、鑄造夾雜、氣孔等缺陷都易導致刀具破碎的情況發生。

3.刀具的結構選擇：如要達到較大的切削斷面，切屑在高速切削時可卷成螺旋線型，切屑在切削刃附近就即行折斷。硬質合金刀片切削刃不致破碎可保證重型車床運轉平穩，生產效率也能隨之提高。

4.切削用量的選擇：按照機械加工中切削餘量的確定原則，為了滿足粗加工階段去除餘量的加工目的，提高切削效率，應加大切削深度。重型切削時由於切削深度大，切削力大，對應則為較低的切削速度。

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硬質合金刀具是由碳化鎢和含有百分之幾碳化鈦（TiC）、碳化鉭（TaC）和碳化鈮（NbC）的鈷結合劑構成，這些添加物又稱為立方碳化物，根據其燒結後的顯微結構呈現出不均勻的三相結構分為：

1.單純型成分硬質合金刀具
用於金屬切削加工，含有重量比為3％－12％的鈷。碳化鎢晶粒為1－8μm之間。適用範圍切削加工鑄鐵、200和300系列不銹鋼、鋁和其他有色金屬、高溫合金和淬硬鋼；

2.微晶型成分硬質合金刀具
含有重量比為6％－15％的鈷。在液相燒結時，添加的碳化釩和（或）碳化鉻獲得粒度小於1μm的細晶粒結構。可用於加工鎳基超級合金，因為這種刀具能夠承受高達1200℃的切削溫度，能夠同時提高其耐磨性、抗變形能力和韌性

3.合金型成分硬質合金刀具
主要用於切削加工鋼件，其鈷含量通常為5％－10％，晶粒尺寸範圍為0.8－2μm。可用於車削、攻絲、刨削和銑削加工.

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大尺寸硬質合金工件或具有高長寬比的硬質合金工件（如立銑刀和鑽頭的刀杆）通常採用在一個柔性料袋中均衡壓制牌號硬質合金粉料來製造。雖然均衡壓制法的生產週期比模壓法要長一些，但刀具的製造成本較低，因此該方法更適合小批量生產。硬質合金工件還可以利用擠出模或注射模進行成型加工。擠出成型工藝更適合軸對稱形狀工件的大批量生產，而注射成型工藝通常用於複雜形狀工件的大批量生產。

通過模壓法、均衡壓制法、擠出模或注射模成型法刀具成型後，從工件中去除有機結合劑進行燒結。燒結可以去除工件中的孔隙，使其變得完全（或基本上）密實。

對切削刀具燒結後最基本的處理方式是刃磨切削刃。磨削產生的所有硬質合金磨屑都可以回收再利用。


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硬質合金刀具的磨損主要發生在刀具前刀具和後刀面的磨損邊緣區. 硬質合金刀具在難加工材料的高速銑削加工中的主要失效形式為前刀面月牙窪磨損和前刀面剝落. 高速切削條件下硬質合金刀具的主要磨損機理為磨粒磨損、粘著磨損、擴散磨損和氧化磨損, 其中以擴散磨損和氧化磨損居主導地位.

針對細晶粒硬質合金刀具進行合理的刃口強化處理, 可以減輕磨損初期的刃口微崩刃和磨損中期的前刀面剝蝕破損刀具材料的適配性更改如加入含量較高的 (T i, A l)N 塗層塗覆硬質合金刀具可改善切削效果。

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軟化學合成即溫和條件下無機功能材料的合成,它力求在中低溫或溶液中使起始反應物在分子尺寸上均勻混合,進行可控的化學反應,經過生成前驅體或中間體,最後生成具有指定組成、結構和形貌的材料。1988年法國的Coucou等人採用軟化學方法首次合成了焦綠石型氧化鎢,他們以(NH4)10-W12O41•5H2O為前驅體,在酸性乙二醇溶液中加熱回流得到[(NH4)2O]xW2O6,將其在酸溶液中反復清洗,所得粉體在100℃下加熱除水,即制得焦綠石型氧化鎢粉體。1996年Li等人採用同樣方法製備了一系列(M2O)xWO3•zH2O(M=H+、Li+、Na+、Ag+和NH+4),並測試了該系列粉體的濕敏性能。

上述方法往往只能得到有晶格缺失的焦綠石型氧化鎢,而且其中水分子含量一般比完整的H2W2O7要少。近年來發展的軟化學方法一般是以Aurivil-lius型化合物Bi2W2O9為前驅體,通過酸處理得到焦綠石型氧化鎢。R.E.Schaak和ManabuKu-do等人對該法設計出詳細的製備流程:將Bi2O3和WO3按照1∶2的摩爾配比混合均勻後在800℃煆燒48h,得到的Bi2W2O9置入濃鹽酸中,然後在室溫下強烈攪拌72h即得到無畸變的H2W2O7晶體。之後對H2W2O7的絕大多數研究都是基於這種方法。

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當前水熱法已被廣泛用於無機材料合成和材料處理,相比於其他方法擁有許多優點:所需反應設備相對簡單,而且水熱控制具有明顯的可操作性和可調變性;水熱法特別適於合成特殊結構、特種凝聚態的新化合物以及製備具有平衡缺陷濃度、規則取向和晶形完美的晶體材料;水熱條件下,溶液粘度下降,擴散和傳質過程較順利,反應物的活性有較大的提高,因而水熱合成可代替某些高溫固相反應,有利於促進中、低溫合成化學的發展。

1989年,瑞典的Amberg等人首次利用水熱法製備出立方晶系的焦綠石型氧化鎢,該相是採用水熱法在pH=3.0合成鎢酸鎂的研究中偶然得到的晶體,經解析得知是W2O6•H2O(即H2W2O7)。1992年Kenneth等人較詳細報導了水熱合成氧化鎢的製備條件與其晶型的關係,研究發現在pH值為3.5～4.5範圍內得到的是焦綠石型結構,在pH值為1.3～2.0之間得到的是六方晶型結構。而在pH值為2.0～3.5之間得到的是焦綠石型和六方晶型混合相,若pH大於5則得不到沉澱產物。1995年Guo等人採用水熱合成並利用HCl調節體系pH值為6.0時也製備出焦綠石型氧化鎢,而且該物質具有較好的電化學特性,這說明水熱合成焦綠石型氧化鎢的影響因素很多,其中pH環境很可能是最重要的因素。

中國對水熱法製備焦綠石型氧化鎢的研究極少,其方法則略有不同:在pH值為2.5～4.5範圍內得到的是純相的焦綠石型氧化鎢超微粉體,在pH值為0.5～2.0之間得到的是六方晶型氧化鎢。同時研究表明在130～200℃的溫度範圍內製備出的粉體晶粒尺寸相差不超過5nm,提高溫度可使晶粒尺寸略微減小,而所用鹽酸的濃度對晶粒尺寸的影響較小。粉體主要以團聚體形式存在,EP-MA形貌如圖2所示,粒度分析顯示,粉體粒徑在2～100μm之間呈雙峰分佈平均粒徑較大,而且粉體放置一個月以後團聚現象更加明顯。

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焦綠石型氧化鎢多為A位缺失型的層狀鈣鈦礦組織，其中一個水分子直接與鎢相接形成二維層狀結構，層與層之間通過氫鍵相互作用。中文名是焦綠石型氧化鎢，外文名Pyrochlore-typeH2W2O7，分子式H2W2O7WO3•0.5H2O它用於層狀複合材料、傳感領域、煆燒製備氧化鎢等。

利用離子交換法處理含鈉的焦綠石型氧化鎢,分別製備出含H+、Ag+、NH+4、Li+的焦綠石型混合物,對比發現,[H-H2W2O7]具有最低的電阻率,而[Li-H2W2O7的相對濕度和電阻率對數之間擁有最佳的線性規律,且該傳感器具有良好的耐用性和重複性。對焦綠石型氧化鎢進行了研發現Li元素的插入會造成晶格參數的變化,並易造成原晶體向非晶態發生轉變,生成空腔結構並具備一定的傳感功能。

以焦綠石型氧化鎢薄膜為陰極,以鋰箔為陽極,1mol/L的LiClO4做電解液,用電解法將Li均勻嵌入到焦綠石型氧化鎢中。所得產品表現出良好的電致變色性能,並確定了鋰離子的化學擴散係數為1.1×10-7cm2/s,該係數是相關研究中所能達到的最高值。

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不同鏈長的烷基胺嵌入到層狀無機主體中能得到微孔柱撐材料,具有高比表面積、多孔結構且孔徑可調,這對催化領域的研究有重要意義,而且在吸附、傳導、分離和催化等諸多領域具有廣闊的應用前景。將幾種一元烷基胺(CnH2n+1NH2,n=4,8,12,16)嵌入層狀H2W2O7的行為,他們將H2W2O7置於烷基胺與正庚烷的混合液中,在室溫條件下反應7d後經洗滌、烘乾處理,制得多種層狀複合材料。烷基胺在複合物中層與層之間通過靜電引力相互作用,以全反式構象雙層排布,層間距隨烷基胺碳原子屬的增加而線性增長。複合物的禁帶寬度相對半導體氧化鎢變大了很多。後來他們以HTT作為中間體,利用陽離子交換機制又間接將苯胺陽離子嵌入到H2W2O7層間。聚苯胺分子沒有破壞原有的層板結構,在層間成單層垂直分佈。對比H2W2O7及烷基胺/H2W27複合物的分解溫度,聚苯胺的嵌入大大改善了材料的熱穩定性。利用H2W2O7和正辛胺在非極性庚烷介質中合成了新型插層化合物,經過去除有機胺、煆燒的工序最終獲得一種功能材料,該材料對酒精表現出極高的敏感性。還利用H2W2O7•xH2O與庚烷/辛烷混合溶液反應,釋放的層間水與辛胺發生水解反應形成高鹼性微區水溶液,[W2O7]雙層在高鹼性溶液中被溶解為[WO4]單層,如式(7)所示。生成的H2-b(RNH3)WO4在准反膠束介質中自組裝為高度有序的無機-有機混雜納米帶(C8NH2-HWO),將納米帶分散於硝酸水溶液後,經磁力攪拌、固液分離、洗滌、熱處理後得到WO3納米片,並對產品的形貌、結構和形成機理進行了探討。後來又經過一系列的研究,他們將插層反應的具體條件進行了適當的調整,最終確立出利用H2W2O7•xH2O製備插層複合材料和納米WO3的較完善過程,並指出該法適宜于大規模納米WO3的生產,且符合工業化的低成本要求。H2W2O7•xH2O+aRNH2H2-a(RNH3)W2O7+xH2O(6)H2-a(RNH3)aW2O7+(2b-a)RNH2+H2O2H2-b(RNH3)bWO4(7).

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