最廣泛地使用于P/M行業(yè)的刀具是那些在生產(chǎn)良好表面光潔度條件下耐磨、耐刃口破裂和不產(chǎn)生積屑瘤的材料。而這些特性對(duì)任何加工操作都是有用的，它們?cè)诩庸/M零件時(shí)尤其重要。包含在這個(gè)種類里的刀具材料有立方氮化硼（CBN）刀具、不涂層和涂層金屬陶瓷以及改進(jìn)的涂層燒結(jié)硬質(zhì)合金。

CBN刀具因其高硬度和耐磨性而有吸引力。這種刀具已經(jīng)在洛氏硬度45及以上的鋼件和鑄鐵加工中使用多年。但是，由于P/M合金的獨(dú)特性能和顯微硬度和宏觀硬度的重大差別，使CBN刀具能用于軟到洛氏硬度25的P/M零件。關(guān)鍵的參數(shù)是顆粒的硬度。當(dāng)顆粒的硬度超過洛氏50度時(shí)，不管宏觀硬度值是多少，CBN刀具是可用的。這種刀具明顯的限制是它們的韌性不足。如果是斷續(xù)切削或含孔率高的話包括負(fù)倒棱和較重的珩磨在內(nèi)的刃口加固是需要的。簡(jiǎn)單的輕切削用珩磨的切削刃就能完成。

有幾種材質(zhì)的CBN是有效的。韌性最好的材質(zhì)主要由整體CBN構(gòu)成。它們韌性極好因此可用作粗加工。它們的限制通常和表面光潔度相關(guān)。很大程度上由構(gòu)成刀具的CBN個(gè)體顆粒決定。當(dāng)顆粒從切削刃上脫落時(shí)會(huì)在工件材料表面產(chǎn)生影響。而細(xì)顆粒刀具脫落一個(gè)顆粒則情況不那么嚴(yán)重。

通常使用的CBN材質(zhì)的CBN含量高，顆粒大小中等。CBN精加工刀片是細(xì)顆粒的而且CBN含量低。它們對(duì)輕切削和表面光潔度有要求或被加工合金特別硬的場(chǎng)合最有效。

在很多切削應(yīng)用里刀具壽命和材質(zhì)種類是獨(dú)立無關(guān)的。換句話說，任何一種CBN材質(zhì)可取得類似的刀具壽命。在這些情況下，材質(zhì)的選擇主要以每個(gè)切削刃的成本最低為依據(jù)。一片圓刀片有一整個(gè)CBN頂面并能提供四個(gè)或更多的切削刃，要比四片鑲齒CBN刀片更便宜。

當(dāng)P/M零件的硬度低于洛氏35度，并且顆粒本身硬度不超出范圍，金屬陶瓷通常是選擇之一。金屬陶瓷很硬，能有效阻止積屑瘤且能承受高速。另外，因?yàn)榻饘偬沾蓺v來用于鋼件和不銹鋼的高速、精加工，它們通常有適合接近成型零件的理想幾何槽形。

今天的金屬陶瓷在冶金上是錯(cuò)綜復(fù)雜的，有多達(dá)11種合金元素。通常它們是碳氮化鈦（TiCN）顆粒和Ni-Mo粘接劑燒結(jié)而成。TiCN提供對(duì)成功使用金屬陶瓷很重要的硬度、抗積屑瘤和化學(xué)穩(wěn)定性。另外，這些刀具通常有很高的粘接劑含量，這意味著它們有良好的韌性?？偠灾鼈兙邆溆行Ъ庸/M合金的所有特性。幾種材質(zhì)的金屬陶瓷是有效的，就象碳化鎢燒結(jié)硬質(zhì)合金那樣，粘接劑含量越高，韌性越好。

已知的相對(duì)較新的進(jìn)展是中溫化學(xué)氣相沉積（MTCVD）也提供P/M行業(yè)的優(yōu)勢(shì)。MTCVD保留傳統(tǒng)的化學(xué)氣相沉積（CVD）所有的耐磨性和抗月牙洼磨損性能外還很客觀地提高韌性。這種韌性的增加主要來自裂紋的減少。涂層在高溫下沉積然后在爐內(nèi)冷卻。由于熱膨脹不一致，當(dāng)?shù)毒叩竭_(dá)室溫時(shí)涂層里包含裂紋。和平板玻璃上的劃痕類似，這些裂紋降低刀具刃口強(qiáng)度。MTCVD工藝較低的沉積溫度導(dǎo)致更低的裂紋頻率和韌性較好的切削刃。

當(dāng)CVD涂層和MTCVD涂層的基體有相同的特性和刃口修磨時(shí)，它們的韌性的區(qū)別能得到論證。當(dāng)使用在刃口韌性有要求的應(yīng)用，MTCVD涂層性能表現(xiàn)超過CVD涂層。通過分析，當(dāng)加工含多孔結(jié)構(gòu)的P/M零件時(shí)，刃口韌性是重要的。MTCVD涂層勝過CVD涂層。

物理氣相沉積（PVD）涂層較薄且不如MTCVD或CVD涂層耐磨或耐月牙洼磨損。但是，PVD涂層應(yīng)用場(chǎng)合是能承受顯著沖擊。當(dāng)切削是磨料磨損場(chǎng)合、CBN和金屬陶瓷又太脆和需要極好的表面光潔度，PVD涂層會(huì)是有效的。

例如，C-2硬質(zhì)合金的切削刃在線速度每分鐘180米和進(jìn)給每轉(zhuǎn)0.15毫米情況下加工FC0205。在加工20個(gè)零件后積屑瘤能引起微崩。當(dāng)使用PVD氮化鈦（TiN）涂層時(shí)，積屑瘤被抑制而且刀具壽命延長(zhǎng)。當(dāng)使用TiN涂層做這個(gè)測(cè)試時(shí)，P/M零件的磨料磨損特性預(yù)計(jì)TiCN涂層會(huì)更有效。TiCN有和TiN幾乎相同的抗積屑瘤能力但比TiN更硬更耐磨。

多孔結(jié)構(gòu)是重要的而且它影響FC0208合金的可加工性。當(dāng)多孔結(jié)構(gòu)和特性改變時(shí)，各種不同的刀具材料提供相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)密度低的時(shí)候（6.4g/cm3），宏觀硬度是低的。在這種情況下，MTCVD涂層硬質(zhì)合金提供最佳刀具壽命。切削刃的微觀疲勞很重要，刃口韌性很受重視。在這個(gè)情況下韌性好的金屬陶瓷刀片提供最大的刀具壽命。

當(dāng)生產(chǎn)密度為6.8g/cm3的同樣的合金，磨料磨損變得比刃口裂紋更重要。在這種情況下，MTCVD涂層提供最好的刀具壽命。PVD涂層硬質(zhì)合金對(duì)極硬的兩種類型的零件都進(jìn)行測(cè)試，碰到刃口破裂無油軸承。

當(dāng)速度升高（線速度每分鐘300米以上），金屬陶瓷甚至涂層金屬陶瓷也會(huì)產(chǎn)生月牙洼磨損。涂層硬質(zhì)合金更適合，尤其是當(dāng)涂層硬質(zhì)合金的切削刃韌性好時(shí)。MTCVD涂層到有富鈷區(qū)的基體的硬質(zhì)合金尤其有效。

金屬陶瓷最常見用于車削和鏜削加工。因?yàn)榭赡芷谕^低的速度和更多關(guān)注積屑瘤，PVD涂層硬質(zhì)合金對(duì)于螺紋加工很理想。