超硬刀具材是指以金刚石为代表的具有很高硬度物质的总称。超硬材料的范畴虽然没有严格规定，但人们习惯上把硬度接近金刚石硬度的材料称为超硬材料。超硬材料专用刀具则是由超硬材料制作的，是人类生产工具中的一种先进工具，特别是现代制造业，超硬材料刀具以其超凡的锋利和性能为制造业创造了很高的生产率！
刀具材料种类繁多、各种类材料的牌号更多,其性能相差很大,每一品种的刀具材料都有其特定的加工范围,只能适应一定的工件材料和一定的切削速度范围,而被加工工件材料的品种十分繁多。因此,如何正确选择刀具材料进行切削加工,以确保加工质量,提高切削加工生产率、降低加工成本和减少资源消耗是一个十分重要的问题。
各种不同的加工任务对刀具材料提出一定的要求。典型要求是耐磨强度和韧性等特性。刀具材料的硬度必须高于工件材料的硬度,高硬度的工件材料,必须用更高硬度的刀具来加工。例如超硬材料加工，则必须选择超硬材料专用刀具，简称超硬刀。
超硬刀具材料主要分为金刚石和立方氮化硼（CBN）两类。
一．金刚石（PCD）
金刚石是目前世界上已发现的最硬的材料。金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性和高导热性等性。在非铁金属和非金属加工中得到广泛应用，尤其在铝和硅铝合金高速切削加工中，如轿车发动机缸体、缸盖、变速箱和各种活塞等的加工中，金刚石刀具是难以替代的主要切削刀具。近年来，由于数控机床的普及和数控加工技术的高速发展，可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的金刚石刀具的应用日渐普及。金刚石刀具现在和将来都是数控加工中不可缺少的重要刀具。
PCD刀具的应用：
PCD铣刀、镗刀等数控刀具正大量应用于高强度、高硬度硅铝合金零部件自动生产线上，如用于汽车和摩托车发动机铝合金活塞的裙部、气缸体、变压器等，因为这些零件材料含硅量较高，硬质合金刀具难以胜任，而PCD刀具寿命远远高于硬质合金刀具，是硬质合金刀具寿命的几十倍甚至几百倍，并且可大大提高切削速度、加工效率和工件的加工质量。
目前聚晶金刚石（PCD）刀具已经广泛应用于有色金属加工、汽车、摩托车、航空航天、木材、碳纤维及合金零部件的加工。
二．立方氮化硼（CBN）
CBN是氮化硼的同素异构体，其结构与金刚石相似，硬度高达8000 - 9000HV，耐热度达1400℃，耐磨性好，近年来开发的聚晶立方氮化硼（PCBN）是在高温、高压下将细微的CBN颗粒通过结合相烧结在一起的多晶材料，既能胜任淬硬钢(45-65HRC)、轴承钢(60-64HRC)、高速钢(63- 66HRC)、冷硬铸铁的粗车和精车，又能胜任高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料的高速切削加工。
立方氮化硼刀具应用：
立方氮化硼适于用来精加工各种淬火钢、硬铸铁、高温合金、硬质合金、表面喷涂材料等难切削材料。
新的超硬材料刀具将会在未来切削领域发挥更大的作用。
金刚石材料刀具具有极高的硬度和耐磨性，能有效地加工铜、铝等有色金属及其合金、陶瓷、末烧结的硬质合金、各种纤维和颗粒加强的复合材料等。金刚石俗称“金刚钻儿”，也就是我们常说的钻石。天然金刚石矿藏都是史前就已经形成的，且无生长规律可循。“人造金刚石主要应用于军工业和航空航天业。因为它耐高温、高压，宇航员的头盔膜、航空飞船的隔热板、高铁的轨枕等都需要它。
人造金刚石还广泛应用于先进制造业和现代加工业，从牙科的修牙镶牙刀、整容医院的磨骨刀，到汽车的轴承、电子元件都用得到它。而人造金刚石镶嵌的大型波纹片，可用来切割巨大的石料和公路水泥，在地质勘探和石油开采中也发挥了重要的作用。
