硬質合金刀片是可更換且通常可轉位的硬質合金鉆頭，用于加工鋼、鑄鐵、高溫合金和有色金屬材料。硬質合金刀片允許更快的加工并在金屬零件上留下更好的光潔度。硬質合金刀片可以承受比高速鋼工具更高的溫度。

硬質合金由金屬基復合材料組成，其中碳化物顆粒作為聚集體，金屬粘合劑作為基體。將碳化物顆粒與粘合劑結合的過程稱為燒結。在此過程中，粘合劑最終將進入液相，而碳化物顆粒（熔點高得多）則保持在固態。粘合劑嵌入/粘合碳化物顆粒，從而產生具有獨特材料特性的金屬基復合材料。天然延展性金屬粘合劑用于抵消碳化物陶瓷特有的脆性行為，從而提高其韌性和耐用性。碳化物的這些參數可以在碳化物制造商的影響范圍內顯著改變，主要由晶粒尺寸、鈷含量、點化和碳含量決定。

與其他典型工具材料相比，硬質合金的單位成本更高，而且更脆，容易碎裂和斷裂。為了解決這些問題，硬質合金切削刃本身通常采用小刀片的形式，用于更大的尖端工具，其刀柄由另一種材料制成，通常是碳素工具鋼。這帶來了在切削界面使用硬質合金的好處，而沒有用硬質合金制造整個刀具的高成本和脆性。大多數現代面銑刀使用硬質合金刀片，以及許多車床工具和立銑刀。

為了延長硬質合金刀片的使用壽命，有時會對其進行涂層處理。四種這樣的涂層是 TiN（氮化鈦）、TiC（碳化鈦）、Ti(C)N（碳氮化鈦）和 TiAlN（氮化鈦鋁）。大多數涂層通常會增加工具的硬度和/或潤滑性。涂層允許工具的切削刃干凈地穿過材料，而不會使材料結痂或粘在上面。涂層還有助于降低與切削過程相關的溫度并延長工具的使用壽命。涂層通常通過熱 CVD 沉積，對于某些應用，在較低溫度下使用機械 PVD 方法沉積。

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