常規的過渡族金屬(shu)氮(dan)化(hua)物，像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(bi)傳統更(geng)高的硬度和抗高溫氧化能力，已成為當(dang)今具發展的重要方向。
常規
（1）氮化鈦(TiN)：TiN是利用技術制備的一種最(zui)常見，不僅可(ke)以提(ti)高刀具硬度、韌性、使用壽命，而且還有(you)較高的抗氧(yang)化溫度，該(gai)相對(dui)來說具(ju)有一定的抗腐蝕、抗氧化及耐磨損(sun)能力，故應用于高速鋼切(qie)削刀具(ju)或成形(xing)工(gong)具(ju)可獲得良好的加工(gong)質量(liang)。
（2）碳化鈦(TiC)：TiC是技術初(chu)期最早被開(kai)發(fa)出來的一種單(dan)一，的的硬度比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，其缺點是脆性(xing)、韌(ren)性(xing)、抗彎強度較低(di)，適合于(yu)刀具(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(you)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℃時該就會失效(xiao)，因此(ci)TiCN適(shi)合運用于工作溫(wen)度低(di)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。該中氧化鋁的(de)存在使薄膜導熱(re)性(xing)降低(di)從而提高刀(dao)具(ju)的(de)高溫(wen)加工(gong)(gong)壽(shou)命。由于高硬(ying)度和耐磨性(xing)，以及良好的(de)熱(re)穩定性(xing)能(neng)和時效(xiao)硬(ying)化能(neng)力，是(shi)最先進的(de)加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(例如：高速干式切削)的首選耐磨材料之一。TiAlN比TiN刀具具有高的硬(ying)度、氧化溫度，好(hao)的紅(hong)硬(ying)性、附著力，低的熱膨脹(zhang)系(xi)數及摩(mo)擦系(xi)數。切削性能優于TiN，可應用于鑄鐵、不銹鋼、高溫的(de)高速切削或干式加工(gong)。
（5）鋁鈦氮(AlTiN)：AITiN和TiAlN區別在于(yu)鋁和鈦的比例不(bu)同(tong)，AlTiN優異的力學和熱學性能被廣泛(fan)的應用于(yu)耐磨領域，這很(hen)大程度(du)上歸功于(yu)鋁含量(liang)的增(zeng)加。與TiN相(xiang)比，AITiN作(zuo)為刀具的(de)保護層(ceng)，可減(jian)少磨損量及更(geng)大的(de)沖擊周期所導致的(de)斷裂(lie)。由于晶粒細化(hua)后組織結構更(geng)加致密，AlTiN比TiAlN硬(ying)度更高，同時(shi)兼具了TiAlN優良的綜合機械性(xing)能，是高速下式加工的一種理想。
（6）氮化鉻(CrN)：CrN基于高硬(ying)度(du)，高的熱穩定性(xing)(xing)，抗磨損和(he)抗腐蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)，是一種受歡迎(ying)的低摩(mo)擦、極高的(de)變形表面和大(da)晶粒尺寸(cun)的(de)CrN結構可以為潤滑劑提供微儲藏，從而使CrN也適用于在(zai)潤滑條件(jian)下工作的部件(jian)。另外，良好的抗粘結性(xing)能(neng)使CrN刀具在(zai)容(rong)易(yi)產生積屑瘤及(ji)切削鈦、鋁(lv)等軟(ruan)材料加工中成為(wei)首選(xuan)。這種幾乎無形的CrN涂覆在高速鋼(gang)、硬(ying)質材質(zhi)的車刀、銑刀、成(cheng)形(xing)刀具上，可大大改善刀具的加工(gong)性能，因(yin)此，在工(gong)程中得到了廣(guang)泛應用。
（7）金剛石（Diamond）：CVD金剛石在刀具上的應用(yong)比較成熟，可(ke)為非鐵金屬材(cai)料加(jia)工刀具提供最(zui)佳性能，是加(jia)工陶瓷、石墨(mo)、金屬基(ji)復合材(cai)料（MMC）、高硅鋁、碳碳復合(he)材(cai)(cai)料(liao)、高磨蝕材(cai)(cai)料(liao)等(deng)的理(li)想(xiang)，這是因為刀具的磨損(sun)(sun)主要是由(you)粘結(jie)、腐蝕、擴散等引起的熱(re)、化學磨損(sun)(sun)，硬顆(ke)粒刻劃作用所導致的的機械(xie)磨損(sun)(sun)（注意:純金剛石刀具熱穩(wen)定(ding)性差，在(zai)高溫條件下會失去硬度和(he)碳化。除此之外，與(yu)鐵有很(hen)強的親(qin)和(he)力。故不適合加工鋼鐵件，以避免破壞與刀(dao)具間的粘附層）。金剛石(shi)刀具有很高的熱導率、抗高溫氧化性，刀具壽(shou)命高于沒有的硬質刀具，最適合用于表面(mian)光潔度要求高、抗(kang)腐蝕磨(mo)損(sun)和抗(kang)磨(mo)粒磨(mo)損(sun)的(de)切削加工情況。
（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。立方氮化硼除了良好的耐磨性(xing)，還能切削加工高硬度(du)和對刀具有嚴重磨損的材料，因此，加(jia)工冷硬鑄鐵、淬硬鋼(gang)、高溫、硬(ying)質等(deng)難加工材料(liao)時立方氮化硼往(wang)往(wang)成為(wei)最佳選(xuan)擇。切削、鉆(zhan)削、滾齒和攻絲等(deng)屬于不同的加工，適用的也各不(bu)相同(tong)，結構方式有:單、雙(shuang)或多、復(fu)合化合物、梯度、納米(mi)及納米復合等類型，各自有其特(te)定的使用場合，進(jin)一步提高(gao)了刀具的使用壽命。
