在磨削加工过程中, 影响硬质合金刀具表面状态的有两个主要因素:施加的力和局部温度。
施加的力对硬质合金刀具表面的作用会引起不可恢复的塑性变形、结构的变化和相变并伴随着单位体积的增大, 从而导致形成残余压应力, 提高抗弯强度、疲劳强度、冲击韧性、硬度、耐磨性和使用寿命等, 亦即发生强化过程;

局部温度对硬质合金刀具表面的作用会在表面层中产生不均匀的热塑性变形、结构和相的变化并伴随着单位体积的减小, 从而导致形成残余拉应力、降低抗弯强度、疲劳强度、冲击韧性、硬度、耐磨性和使用寿命等, 亦即发生弱化过程。因此, 硬质合金刀具表面状态是被强化还是被弱化, 是残余压应力为主, 还是残余拉应力为主, 则取决于在磨削过程中对其表面的作用是以力为主还是以温度为主。
 

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硬质合金刀具深冷处理是一种新型的硬质合金刀具表面加工技术。硬质合金刀具深冷处理是指将硬质合金刀具放置在-130 ℃以下的可控环境中进行保温以提高或改善其性能的一种工艺。

硬质合金刀具深冷处理不仅能显著提高材料的机械性能和稳定性，而且操作简单、成本低廉、无污染，具有可观的经济效益和市场前景。虽然深冷处理在提高硬质合金刀具耐磨性和使用寿命上的作用已经得到广泛认可，但在硬质合金刀具界还没有推广使用，主要原因是深冷处理的机理还在研究过程中。深冷处理发展空间非常广阔，已经受到越来越多研究人员的重视。


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超细晶粒硬质合金刀具由超细晶粒硬质合金加工而成的，超细晶粒硬质合金是一种高硬度、高强度和高耐磨性兼备的硬质合金。

超细晶粒硬质合金适合于在高速钢刀具耐磨性不够及由于振动引起传统的硬质合金磨损或因切削速度过低而不宜使用传统硬质合金的情况下使用。对于一些涂层刀片不能发挥其优越性的情况下，这种材料更能显示其独特的效果。超细硬质合金刀具不仅可以加工有色金属、黑色金属，还可以加工淬硬的钢材、耐热耐蚀不锈钢、宇航用高温合金、木制品、玻璃纤维等，而且可以制成切削刀片和整体硬质合金刀具，进行高效精密加工。在先进刀具材料中，它已经占据主导地位。由于超细硬质合金刀具晶粒极细，可以磨得非常锋利、光洁，可以用于制造各种精密刀具和用于数控车床。

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硬质合金刀具的放电等离子烧结（SPS）是一种新型硬质合金刀具的烧结技术，它通过直接在颗粒之间通入脉冲电流进行加热烧结。在放电等离子烧结（SPS）的烧结过程中，电极通入直流脉冲电流时瞬间产生的放电等离子体，使烧结体内部各个颗粒均匀地自身产生焦耳热并使颗粒表面活化，利用颗粒内部自身发热进行烧结。这种放电直接加热法，热效率极高，放电点的弥散分布能够实现均匀加热，因而容易制备出均质、致密、高质量的烧结体。由于升温速率快，直接跳过了表面扩散过程，有效的控制晶粒尺寸。


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硬质合金刀具的微波烧结是近十几年来发展起来的一种新型硬质合金刀具的烧结技术，它与常规加热方法有显著的不同。微波烧结通过微波与烧结材料的相互作用使烧结材料内部的原子、分子或离子的动能增加，故材料的烧结活化能降低，扩散系数提高，可实现低温快速烧结，即细粉来不及长大就已被烧结，是制造细晶材料的有效手段。

微波烧结力学性能明显优于传统烧结。微波烧结有以下几个优点：显著降低了烧结温度，最高可达500 ℃；降低能耗；缩短烧结时间，提高致密度，细化晶粒。但是微波烧结过程中容易出现热失控效应，对烧结体加热不均匀，从而影响产品性能。另外适合工业生产的大功率微波炉在制造上有很大困难，微波烧结还不能大规模用于生产。


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硬质合金刀具的离子注入是一种新型的硬质合金刀具表面加工技术。硬质合金刀具的离子注入是指在离子注入机中将离子加速成高能高速的离子束，注入到固体材料的表面内，获得高硬度的硬化层。近年来，研究人员开始使用离子注入作为改良硬质合金刀具性能的手段，并发现经过离子注入后硬质合金刀具的耐磨性和使用寿命都得到提高，而且大幅度提高耐用度（50 %到4倍）。

离子注入技术相对于涂层技术有独特的优越性，它使材料表层区域的化学组成和微观结构发生变化，离子轰击的多种强化作用使材料内部产生晶格缺陷，从而提高表面的机械性能。同时克服了涂层和基体的结合问题。硬质合金刀具的离子注入以N、C最具有代表性，目前，已经有研究人员在开发双离子注入技术。

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硬质合金刀具磨损形态主要表现为前刀面磨损、后刀面磨损及边界磨损，由于切削过程比较复杂，多种硬质合金刀具磨损形态可能同时出现。

切削Ti6Al4V时，在硬质合金刀具磨损形态中，硬质合金刀具的副后刀面磨损通常比主后刀面磨损更为严重。原因在于，钛合金是一种难加工材料，在切削过程中，硬质合金刀具前刀面与切屑、主后刀面与加工表面发生剧烈的摩擦，产生很高的接触压力和温度，在硬质合金刀具的前、主后刀面及边界都会产生磨损。同时，钛合金材料的弹性模量小，切削时已加工表面回弹大，副后刀面与工件已加工表面的实际接触面积会有较大增加，从而导致硬质合金刀具的副后刀面磨损通常比主后刀面磨损更为严重。
 

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采用YG8 、YT15和YW2三种牌号的硬质合金刀具进行干切削Ti6Al4V时，低速切削和高速切削对硬质合金刀具的牌号选择不同。
1.低速切削时三类硬质合金刀具均以黏结磨损为主。

2.高速切削时YG8 刀具仍以黏结磨损为主；YT15 刀具在主要发生黏结磨损的同时会产生一定程度的扩散磨损、氧化磨损；黏结磨损、扩散磨损和氧化磨损在YW2刀具的磨损中占据同样地位。高温导致的Co黏结相失效是三类刀具磨损的主要原因。

3.进一步研发用于高速切削钛合金的涂层硬质合金、细晶硬质合金刀具时，基体宜选用 YW 类硬质合金刀具。

从经济性出发，在低速切削钛合金时可优先选用YG 类硬质合金刀具，高速切削时选用YW类硬质合金刀具比较适合。


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硬质合金刀具磨损主要有磨料磨损、粘结磨损、扩散磨损和化学磨损者四类，各类硬质合金刀具磨损的原因如下：
1.磨料磨损。切削时，在切屑、被加工工件材料中含有的一些碳化物、氧化物等硬质点以及积屑瘤碎片等，能够划伤硬质合金刀具表面，这就是磨料磨损（也叫硬质点磨损）。
2.粘结磨损。存在于硬质合金刀具表面上的微粒在与切屑或工件的相对运动中被带走，刀具就会发生黏结磨损。
3.扩散磨损。在切削高温下，硬质合金刀具表面与工件、切屑所形成的新鲜表面时时接触，刀具中的化学元素与工件、切屑中的化学元素会发生相互扩散的现象，使硬质合金刀具材料的性能下降，加速刀具磨损。
4. 化学磨损。当温度条件符合时硬质合金刀具能够与某些周围介质发生化学反应，在加工环境中如果存在某种腐蚀性介质，会对刀具产生腐蚀，对刀具形成磨损。

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在安装时，应依次并均匀将固定螺栓拧紧，但不要过紧，否则会导致车刀安装不正确。刀头伸出刀架的长度应尽量小，伸出过长时易引起刀具振动，损坏合金刀片，降低切削用量。

车削外圆时，车刀安装的刀尖应对准中心线，镗削时也应准确对准正中心。安装车刀时，使用一块厚的刀垫优于几片薄刀垫，由于刀垫之间的不紧实，加工过程中会产生振动导致硬质合金刀片崩刃。车削铸铁，青铜及黄铜时，刀尖应正对中心线，车削钢材时可略高于中心线（1-2mm）

在加工时，应定期检查刀具和工件的固定情况。在加工时如果车床突然停止，不得使工件反转，这会使刀具损坏，微波阿虎刀具应从后螺栓开始依次松开，以便松开的车切削部沿着工件表面向下活动，离开切削。
刀具最初切入工件时，应手动慢慢进刀，吃到工件后，才能机动进刀。进刀和退刀只能在刀具或工件转动的情况下进行。只有在刀具退出工件后，才能停车。

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