常規的(de)過渡族金屬氮化物，像(xiang)TiN、CrN等早已被廣泛應用，但現代實際加工條件的愈加苛刻及更高的切削加工精度要求使得它們無法滿足，故相繼開發出成分多元化、功能多樣化的。新型具有比傳統更(geng)高的硬度和抗(kang)高溫氧化能力(li)，已(yi)成為當今具發展的重要方(fang)向。
常規
（1）氮化鈦(TiN)：TiN是利用技術制備的一種最常見，不僅可以提高刀具硬(ying)度、韌性、使用壽命(ming)，而且還(huan)有較高的抗氧化(hua)溫度，該相對(dui)來說(shuo)具(ju)有一定的抗(kang)腐蝕、抗(kang)氧化及(ji)耐(nai)磨損(sun)能力，故應(ying)用(yong)于高速鋼(gang)切削刀具(ju)或成形工具(ju)可獲得良好的加工質量。
（2）碳化鈦(TiC)：TiC是技術(shu)初期最早被開發出來的一種單一，的(de)的(de)硬度比(bi)TiN高，較強的機械磨損性能和基體粘結力，在切削加工過程中可降低加工阻力和切削溫度，其缺點是脆(cui)性(xing)、韌(ren)性(xing)、抗彎強度較(jiao)低，適合于(yu)刀(dao)具(ju)產生(sheng)劇烈磨損及連續切削的場合。
（3）氮碳化鈦(TiCN)：TiCN是由TiN加入化元素C，TiN晶格中部分氮原子被碳原子所取代而形成的同時具有TiN和TiC優點和特征的三元。TiCN在摩擦學應用的磨損機制要優于TiN，這是因為TiCN中C的存在作為潤滑劑降低了摩擦磨損。但是，在溫度高于400℃時該就(jiu)會失(shi)效(xiao)，因此TiCN適合運用于工(gong)作溫(wen)度低于400℃高速鋼刀具。
（4）鈦鋁氮(TiAlN)：TiAlN／AlTiN是在TiN基本結構中Al替代Ti而形成的具有立方NaCl結構的復合。該中(zhong)氧化鋁(lv)的存在使(shi)薄膜導熱性(xing)降(jiang)低從而提高刀具的高溫加(jia)工壽命。由于高硬度和耐磨(mo)性(xing)，以及良好的熱穩定(ding)性(xing)能(neng)和時效硬化能(neng)力，是最先進的加(jia)工工藝(例如：高速干式切削)的首選耐磨材料之一。TiAlN比TiN刀具具有高的(de)(de)(de)硬度、氧化溫度，好的(de)(de)(de)紅(hong)硬性(xing)、附著力，低的(de)(de)(de)熱膨脹系(xi)數(shu)及(ji)摩擦系(xi)數(shu)。切削性(xing)能優于TiN，可應用于鑄鐵、不銹鋼、高溫的高速切削或干式(shi)加工。
（5）鋁鈦氮(AlTiN)：AITiN和TiAlN區別在于鋁和(he)鈦的比例不同(tong)，AlTiN優異的力(li)學和熱學性能被廣泛的應用(yong)于耐(nai)磨領域，這很大程度上歸功于鋁含量的增加。與TiN相比，AITiN作為刀具(ju)的(de)保護層，可減少磨損量及(ji)更(geng)大的(de)沖(chong)擊周期(qi)所(suo)導致(zhi)的(de)斷裂。由于晶粒細化后(hou)組織結構更(geng)加(jia)致(zhi)密，AlTiN比TiAlN硬度更高(gao)，同時兼具了(le)TiAlN優良(liang)的綜合(he)機械(xie)性能，是高速下式加工(gong)的一(yi)種理想。
（6）氮化鉻(CrN)：CrN基于高硬度，高的(de)熱(re)穩定性，抗磨損和抗腐(fu)蝕性能，是一種受歡(huan)迎的(de)低摩擦、極高(gao)的(de)變形表面(mian)和(he)大(da)晶(jing)粒尺寸的(de)CrN結構可以為潤滑劑提供微儲藏，從而使CrN也適用于(yu)在潤滑條件(jian)下工(gong)作的部件(jian)。另外，良好的抗粘結(jie)性能使CrN刀具在容(rong)易產生積屑瘤及切削鈦、鋁等(deng)軟材(cai)料加工(gong)中成為(wei)首選。這種幾(ji)乎無(wu)形的CrN涂覆在高速鋼、硬(ying)質(zhi)材質的車刀(dao)、銑刀(dao)、成形刀(dao)具上，可大大改善(shan)刀(dao)具的加工性能，因此，在(zai)工程中得到了廣(guang)泛應用。
（7）金剛石（Diamond）：CVD金剛石在刀(dao)具上的應用比較成熟，可為(wei)非鐵金屬材料加工刀(dao)具提供最(zui)佳性能，是(shi)加工陶瓷(ci)、石(shi)墨、金屬基(ji)復(fu)合材料（MMC）、高硅鋁、碳碳復合材料、高(gao)磨蝕材料等的(de)理想，這(zhe)是(shi)因為刀具的(de)磨損主(zhu)要(yao)是(shi)由粘結(jie)、腐(fu)蝕、擴散(san)等(deng)引起的(de)熱、化(hua)學磨損，硬顆粒(li)刻(ke)劃作用所(suo)導致的(de)的(de)機械磨損（注意:純金剛石刀具熱穩定性差，在高溫條件下(xia)會(hui)失(shi)去硬度(du)和(he)碳化(hua)。除此之(zhi)外，與鐵有很強的(de)親和(he)力。故不適合(he)加工鋼鐵件，以避免破壞與(yu)刀具間(jian)的粘附層(ceng)）。金剛石刀具有(you)很(hen)高(gao)(gao)(gao)的熱導率、抗高(gao)(gao)(gao)溫氧(yang)化性(xing)，刀具壽命(ming)高(gao)(gao)(gao)于沒有(you)的硬質刀(dao)具，最適合用于表面光潔度(du)要求高、抗(kang)腐(fu)蝕磨損(sun)和抗(kang)磨粒磨損(sun)的切削加(jia)工(gong)情況。
（8）立方氮化硼（c-BN）：立方氮化硼主要是在高溫高壓工藝下由人工合成的立方聚晶氮化物，硬度和熱導率僅次于金剛石，具有熱膨脹、密度較小和良好的熱穩定性，低斷裂韌性的特點。更重要的是，立方氮化硼不僅有金剛石的許多優良特性而且幾乎不與鐵族元素發生反應，對于黑色金屬具有優異的化學和熱穩定性。立方氮化硼除了(le)良好(hao)的(de)耐磨(mo)性，還能切削加工高硬度(du)和對刀具有嚴重(zhong)磨(mo)損的(de)材料，因此，加工冷硬鑄鐵、淬硬鋼、高溫、硬(ying)質等難加工材料時立(li)方氮化(hua)硼往(wang)往(wang)成(cheng)為最(zui)佳選擇。切削、鉆削、滾齒和攻絲等屬于不同的加工，適用的也各不相同，結構方式有:單、雙或多(duo)、復合(he)化合(he)物(wu)、梯度、納米及納米復合等(deng)類(lei)型，各自有其(qi)特定的使用場合，進(jin)一步(bu)提(ti)高了刀具的使用壽命。
