目前，單晶金剛石、PCD（或PCD/CC）、以及CVD金剛石均成功用作車刀、鏜刀、鉆頭、鉸刀、銑刀、成形刀和切齒刀具等切削部分的制作材料。

　　金剛石材料的品種必須根據(jù)所加工材料的性質(zhì)和加工要求來選擇，除滿足技術(shù)要求外，還應(yīng)滿足經(jīng)濟和環(huán)保性能的要求。

　　PCD和PCD/CC材料

　　PCD和PCD/CC是生產(chǎn)中最常用的金剛石材料，它不僅適用通常機械加工領(lǐng)域，還廣泛地應(yīng)用在汽車、摩托車、高速列車、石油、化工、建筑、木材加工以及航空航天等工業(yè)部門。在汽車和摩托車領(lǐng)域中，PCD和PCD/CC適用于加工發(fā)動機鋁合金活塞的裙部、銷孔、汽缸體、變速箱、化油器等耐磨零部件。而這些零部件大多是含矽量較高（Si>12%）的鋁基復(fù)合材料，其內(nèi)高硬度的硬質(zhì)顆粒（如SiC的硬度高達(dá)3000~3500HV）分布在鋁合金基體中，猶如砂輪中的磨粒一樣會對刀具的切削刃起刮磨和沖擊作用，而使切削刃很快磨損。硬質(zhì)顆粒的硬度越高、顆粒的尺寸越大、顆粒的數(shù)量越多，則刀具磨損越快。因此，用傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金刀具很難進(jìn)行加工，刀具壽命很低或根本無法使用。金剛石是世界上已知的最硬物質(zhì)，實際使用證明，它是加工鋁基復(fù)合材料的最佳刀具材料。

　　用PCD金剛石加工鋁基復(fù)合材料，其切削速度可達(dá)800~1000m/min，刀具壽命可比硬質(zhì)合金高幾倍甚至幾十倍，加工表面粗糙度值可達(dá)Ra0.025~0.012μm。圖2所示為用PCD刀具鉆加工20%SiCυ的鋁基復(fù)合材料螺旋泵殼的應(yīng)用實例。

　　用PCD（或PCD/CC）刀具加工碳纖維和玻璃纖維增強塑料（FRP）時，切屑成粉狀，切削溫度低，且切削長度為K類硬質(zhì)合金刀具的10倍，而磨損卻不到硬質(zhì)合金刀具的1/3。

　　PCD（或PCD/CC）刀具也適用于加工預(yù)燒後的硬質(zhì)合金和耐磨的非金屬材料，如陶瓷、橡膠、石墨、玻璃和各種耐磨木材等。

　　PCD刀具的性能主要取決于它的應(yīng)用場合和所涉及的加工過程，但選擇適當(dāng)?shù)呐铺柡皖w粒尺寸也會對其產(chǎn)生影響。不同品種的PCD刀片，由于其組成成份不同，切削性能有很大的差異，選用時須加以注意。

　　目前PCD刀片不像硬質(zhì)合金那樣在國際上有統(tǒng)一的分類，各生產(chǎn)廠都有各自的品種與牌號，使用時須參照廠家樣品來選擇。

　　DeBeers公司生產(chǎn)的PCD刀片有002、010和025幾種，晶粒的平均尺寸分別為2μm（細(xì)晶粒）、10μm（中晶粒）和25μm（粗晶粒）。晶粒尺寸越大則磨性越好，刀具壽命越高，但切削刃較粗糙，刃口質(zhì)量差，難以制成高精度刀具；中晶粒一般作為機械加工的通用牌號；細(xì)晶粒刀具的切削刃的刃口鈍圓半徑小，易加工出良好的表面質(zhì)量。因而目前聚晶的晶粒不斷細(xì)化，并已有1μm甚至有0.5μm以下的細(xì)晶，需根據(jù)粗、精加工等不同工序要求，選用不同大小的晶粒。

　　單晶金剛石刀具材料

　　單晶金剛石與PCD（或PCD/CC）以及PCD（或PCD/CC）與CVD金剛石之間能很好地相互補充，也存在著一些相互交叉的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　單晶金剛石切出的工件表面呈連續(xù)狀，而用PCD切出的工件表面呈現(xiàn)出微米量級的不連續(xù)狀態(tài)，因此PCD只適用于普通的機械加工領(lǐng)域，對于一些有特殊要求的拋光工藝，如制備Al2O3鏡面時，只有使用天然單晶金剛石才能達(dá)到所要求的表面粗糙度和尺寸公差。

　　天然金剛石中較少見大尺寸金剛石，但人工合成大尺寸金剛石目前已經(jīng)成為可能。用其加工高耐磨的層狀木板時，其性能要優(yōu)于PCD金剛石，不會引起刃口過早鈍化。在加工鋁基復(fù)合材料時，既可采用PCD也可使用TFD(CVD厚膜)。圖3所示為用PCD與TFD兩種金剛石加工40%SiCυA356MMC材料時的刀具磨損曲綫。圖3試驗時采用的切削條件為：切削速度400m/min，進(jìn)給量為0.05mm/r，背吃刀量（切削深度)0.5mm，加切削液。由實驗可知，加工40%SiCυ鋁基復(fù)合材料，使用厚膜金剛石TFD的效果最好，PCD025次之，PCD002刀具的使用壽命最低。

　　由于各類金剛石在適應(yīng)面上的互補性，金剛石刀具可加工范圍有所擴展，人工合成金剛石替代天然金剛石，CVD金剛石替代PCD金剛石的趨勢也日漸明顯。切削加工也由此而進(jìn)入了一個可實現(xiàn)高效、經(jīng)濟加工的新時期，其替代程度決定于技術(shù)和經(jīng)濟兩方面因素，尤其是刀片的成型、刃磨和焊的難易程度將直接影響金剛石刀具的價格和性能。

　　通常PCD刀具適合于粗加工和要求刀具有較高斷裂韌性的生產(chǎn)中，CVD厚膜和單晶金剛石刀具多用於高速精加工和半精加工。