硬质合金的晶粒细化后，使硬质相尺寸变小，粘结相更均匀地分布在硬质相周围，可以提高硬质合金的硬度与耐磨性。如适当增加钴含量，还可以提高抗弯强度。矿用或钴探用的合金为粗晶粒，平均晶粒尺寸为4～5μm；普通牌号的刀具用合金YT15、YG6等均为中晶粒，平均晶粒尺寸为2～3μm：细晶粒合金的平均晶粒尺寸为1～2μm，亚微细粒合金为0.5～1μm，超细晶粒合金则为0.5μm以下。日本等国很重视这类合金的研制，我国在20世纪60年代就有了细晶粒合金的牌号，如YG3X、YG6X。70年代末期开始研制亚微细粒合金．株洲硬质合金厂的亚微细粒牌号有YS2T、YS8、YS10及YD15，自贡硬质合金厂的YG643、YG600、YG610、YG640等都是亚微细粒牌号(见表1)。
早先的细晶粒和亚微细粒结构多用于WC+Co的合金(即K类合金)。近年来M类和P类(WC+TiC+Co)合金也向晶粒细化的方向发展。80～90年代，各国已研制出超细晶粒合金。 用细品粒、亚微细粒硬质合金代替普通中等晶粒的硬质合金，如以YG3X、YG6X代替YG3、YG6，以YS8、YS10代替YG6，能够显著提高刀具使用寿命。 近年，自贡硬质合金厂已研制出亚微细粒硬质合金牌号ZK10UF和ZK30UF(相当于K10和K30)，硬度为HRA92.5～91.5，抗弯强度为2～2.5GPa，其平均品粒尺寸为0.6～0.8μm。该厂又研制出超细品粒硬质合金牌号Zcx10、Zcx30和Zcx40(相当于K10、K30和K40)，硬度为HRA93～92，抗弯强度为2.5～3.5GPa，其平均品粒尺寸为0.4～0.5μm。 3 Ti(C，N)基与TiC基硬质合金(金属陶瓷) 不论是YT类、YG类，或在它们的基础上添加了TaC、NbC的新型合金，都属于WC基合金。因为在它们当中，WC是主要成分，含量达65～97％，并以Co为粘结剂。TiC基合金是后来发展起来的，其主要成分为TiC，占60～80％以上，少含或不含WC，以Ni、Mo作粘结剂。与WC基合金相比，TiC基合金的密度小，硬度较高，对钢的摩擦系数较小，切削时抗粘结磨损与抗扩散磨损的能力较强，具有更好的耐磨性，但韧性和抗塑性变彤的能力稍弱。我国代表性牌号是YN05、YN10(株洲硬质合金厂研制)，用以切削正火和调质状态下的钢材，其切削性能优于WC基合令YT30、YT15。 近年，我国又开发Ti(C，N)基合金，它具有与TiC基合金相同的特性与优点，但其韧性、抗塑性变形能力高于TiC基合金，有发展前景。应用范围略同于TiC基合金，主要是切削钢料，但加工范围较宽。 表2列出了WC、TiC、TiN、Ti(C，N)等物质的机械性能。可以看出，TiC和Ti(C，N)的硬度高于WC。Ti(C，N)的各项性能均介于TiC、TiN之问，故Ti(C，N)的弹性模量大于TiC。由此可以解释，Ti(C，N)綦与TiC基硬质合金的硬度和耐磨性高于WC基合金；Ti(C，N)基合金的抗塑性变形的能力高于TiC基合金：normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>表2 几种化合物的机械性能
<DIV align=center>normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>WC
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>TiC
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>TiN
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>Ti(C,N)
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>常温硬度
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>2400
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>3200
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>1950
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>2600
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>弹性模量E(×104MPa)
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>72
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>32.1
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>61.6
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt; TEXT-ALIGN: center" align=center>——
有色金属研究总院还研制成功了Ti(C，N)基硬质合金NT7。 4 切削试验 作者用国产不同牌号的Ti(C，N)基硬质合会刀片，与相同级别的WC基硬质合金刀片进行对比切削实验。 (1)用有色金属研究总院研制的NT7刀片及株洲硬质合金厂生产的TN20刀片，与WC基YT14刀片，做对比车削试验。工件材料为38CrNi3MoVA高强度钢(HRC36～40)：切削用量
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt">αp=1mm，f=0.21mm/r；刀具几何参数γ0=-6°，α0=6°，Kr=45°，λs=-4°，γε=O.8mm。所得的T-ν曲线如图1所示。相应的Taylor公式为：
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt"> NT7 ν=440/T0.48 (m/min)
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt"> TN20 ν=440/T0.48 (m/min)
normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; LINE-HEIGHT: 28pt"> YT14 ν=275/T0.35 (m/min)
从图1可见，TN7与TN20的水平相同，它们的使用寿命高于YT14甚多。(2)用株洲硬质合金厂生产的Ti(C，N)基硬质合金刀片TN320刀片，与YT14刀片做对比铣削试验，工件材料为中碳钢45(HB187)。切削用量αp=1mm，f=0.125mm/r，ν=147m/min。刀盘直径125mm，工件宽度50mm。刀具几何参数~γp=2°，γr=0°，Kr =75°，Kr =15°。所得到的刀具磨损曲线如图2所示，可见TN320优于YT14。
(3)用NT7、TN20、YT14三种刀片进行抗冲击对比车削试验。工件为合金钢齿轮(HB320)。αp=1mm，f=0.2mm/r，冲击频率为4kHz。所得的试验曲线如图3所示，到崩刃之前，NT7刀片与TN20刀片能承受的冲击次数分别比YT14刀片高出约30％与50％。由此可见，Ti(C，N)基硬质合金刀片有较好的抗冲击能力。
