金剛石是碳的同素異形體,，是目前已知的最硬物質(zhì)，其顯微硬度可達(dá)10000HV,，同時(shí)也是目前硬度最高的刀具材料,。在合適的加工條件下，金剛石刀具相比高速鋼,、硬質(zhì)合金,、陶瓷和聚晶立方氮化硼刀具的使用壽命更長。用它加工銅,、鋁等有色金屬和非金屬耐磨材料時(shí)的切削速度比硬質(zhì)合金刀具高出一個(gè)數(shù)量級（例如銑削鋁合金的切削速度為3000～4000m/min,，高的甚至可達(dá)7500m/min），使用壽命是硬質(zhì)合金刀具的幾十甚至幾百倍,。金剛石刀具過去主要用于精加工,，近十幾年來通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝，控制原料純度和晶粒尺寸,，采用復(fù)合材料和熱壓工藝等,，其脆性有了重大改進(jìn)，韌性提高,，使用可靠性顯著改善,，已經(jīng)可以作為常規(guī)刀具在生產(chǎn)中應(yīng)用，對提高工效,、保證產(chǎn)品質(zhì)量起著重要作用,。
1.金剛石刀具材料性能特點(diǎn)
金剛石刀具的硬度和耐磨性極高、切削刃非常鋒利,、刃部粗糙度值小,、摩擦因數(shù)低、抗粘結(jié)性好,、熱導(dǎo)率高,、切削時(shí)不易粘刀及產(chǎn)生積屑瘤、加工表面質(zhì)量好,。在加工有色金屬時(shí),，表面粗糙度值可達(dá)Ra0.05～0.10μm，加工精度可達(dá)IT5（孔IT6）級以上,，能有效地加工非鐵金屬材料和非金屬材料，如銅,、鋁等有色金屬及其合金,、陶瓷,、未燒結(jié)的硬質(zhì)合金、各種纖維和顆粒加強(qiáng)的復(fù)合材料,、塑料,、橡膠、石墨,、玻璃和各種耐磨木材（尤其是實(shí)心木和膠合板,、MDF等復(fù)合材料）。
金剛石刀具的缺點(diǎn)是韌性差,，熱穩(wěn)定性低,，與鐵族元素接觸時(shí)有化學(xué)反應(yīng)（4C+3Fe→Fe3C4），在700～800℃時(shí)將碳化（即石墨化）,，一般不適用于加工鋼鐵材料,。用它切削鎳基合金時(shí)，同樣也會(huì)迅速磨損,。所以通常不推薦金剛石刀具加工高熔點(diǎn)金屬及合金,。此外，金剛石刀具刃磨困難,，價(jià)格昂貴,。
2.金剛石刀具材料的品種分類
金剛石按其形成方式，分為天然和人造金剛石兩種,。天然金剛石一般為單晶晶體,，人造金剛石按其使用要求可制成單晶晶體和多晶晶體，其中應(yīng)用多晶制成的金剛石刀具有聚晶金剛石（PCD）刀具和化學(xué)氣相沉積（CVD）金剛石刀具,。金剛石刀具的種類如圖所示,。
金剛石刀具的種類