超硬磨具是指用金刚石、立方氮化硼等以显著高硬度为特征的磨料制成的磨具，可分为金刚石磨具、立方氮化硼磨具和电镀超硬磨具等。超硬磨具一般由基体、过渡层和超硬磨料层三个部分组成。超硬磨料层厚度为1.5～5 mm，主要由结合剂和超硬磨料组成，起磨削作用。过渡层单由结合剂组成，其作用是使超硬磨料层与基体牢固地结合在一起，以保证超硬磨料层的使用。基体起支承超硬磨料层的作用，并通过它将砂轮紧固在磨床主轴上。基体一般用铝、钢、铜或胶木等制造。
超硬磨具的粒度、结合剂等特性与普通磨具相似。浓度是超硬磨具所具有的特殊特性。浓度是指超硬磨具超硬磨料层内每立方厘米体积内所含的超硬磨料的重量，它对磨具的磨削效率和加工成本有着重大的影响。浓度过高，很多磨料易过早脱落，导致磨料的浪费；浓度过低，磨削效率不高，不能满足加工要求。
1.金刚石砂轮
金刚石砂轮主要用于磨削超高硬度的脆性材料，如硬质合金、宝石、光学玻璃和陶瓷等，不宜用于加工铁族金属材料。
2.立方氮化硼砂轮
立方氮化硼砂轮由于化学稳定性好，加工一些难磨的金属材料，尤其是磨削工具钢、模具钢、不锈钢、耐热合金钢等时具有独特的优点。
立方氮化硼是超硬切削材料之一。它是氮与硼的化合物，是在约5000 MPa的高压及1700℃的高温下形成的。它的硬度仅次于金刚石，但它和金刚石相比有很多优点。立方氮化硼在1200℃高温下仍可保持硬度不变。它有一定的韧性，不仅可用于磨削强硬的铸铁，还可用于磨削强度大、硬度高及热敏性高的钢件或其他合金材料。另外，立方氮化硼与碳元素的亲和力小，所以十分适合用于磨削黑色金属材料，而且能保持较高的耐用度。用立方氮化硼制成的超硬磨具，可应用于金属材料的磨削，不仅可以代替普通砂轮磨削，而且可以实现铸、锻件毛坯的高速、高效一次性粗精磨，尤其适合用于成形、仿形及确定尺寸的精磨。它的磨削质量和磨削效率较高、成本较低。
国内外成熟的使用经验已证明，立方氮化硼砂轮磨削具有下述实用经济价值。
（1）立方氮化硼砂轮的硬度相当于刚玉砂轮硬度的2倍，机械强度相当于碳化硅砂轮的2倍多，而韧性比金刚石砂轮好，可以磨削各种高强度、高硬度的钢材与铸铁，它的耐用度与磨削效率是其他各种磨具所不及的。
（2）立方氮化硼砂轮的导热性和热稳定性好，可承受1300～1500℃的高温，导热率是刚玉（Al2O3）砂轮的45倍，热扩散率是刚玉砂轮的112倍。立方氮化硼砂轮特别适合用于磨削热敏性高的超硬高速钢和高硬度合金钢等，而不产生磨削烧伤和裂纹。
（3）立方氮化硼化学惰性强、稳定性好，特别是在磨削优质工具钢、轴承钢、钛合金、镍基合金时，立方氮化硼砂轮磨耗极小，耐用度大约是普通砂轮的1400倍。
（4）立方氮化硼砂轮磨削后的零件表面质量好，不产生磨削烧伤及龟裂等缺陷，并能提高零件的疲劳强度，可延长零件的使用寿命30%～50%。
（5）立方氮化硼砂轮磨削不需要频繁地修整砂轮。电镀或单层金属结合剂制成的立方氮化硼砂轮不需要修整便可直接用于磨削。(www.xing528.com)
（6）立方氮化硼砂轮适合用于高速或超高速磨削，效率是普通砂轮的150～200倍。
总之，采用立方氮化硼砂轮磨削虽然初始投资较大，但综合效益高。
3.立方氮化硼油石
试验表明，立方氮化硼油石具有下述优点。
（1）材料切除率高。用相等数量的立方氮化硼油石代替氧化铝油石，珩磨效率可提高2倍。
（2）磨损慢。立方氮化硼油石的珩磨体积比（即去除材料体积与油石消耗体积之比）可达800～1200，而典型的油石为5～10。
（3）孔加工精度较高。立方氮化硼油石即使在低工作压力下也能保持高速切削；而氧化铝油石由于需要高工作压力以及高速切削能力差，工件内孔容易产生喇叭口或腰鼓形。
（4）珩磨过程均匀。立方氮化硼油石切削动作协调，故珩磨时间可预测；而氧化铝油石在油石与油石之间通常缺乏均匀性，必须经常改变珩磨条件，以适应这种不协调性。
（5）珩磨噪声小。氧化铝油石，特别是以大切削用量珩磨时，常常产生刺耳的啸叫声，不得不采取强制性措施保护听力。
（6）产生的热量少。即使高速珩磨，立方氮化硼油石产生的热量也比氧化铝油石少。氧化铝油石之所以产生过量的热，是因为要使油石晶粒破碎需要消耗大量的能量。使用立方氮化硼油石，全部能量都用于去除工件材料，从而减少了能量的消耗。
4.电镀超硬磨具
电镀超硬磨具的结合剂强度高，磨料层薄，砂轮表面切削刃锋利，磨削效率高，不需要修整，经济性好。电镀超硬磨具主要用于磨削形状复杂的成形磨具、小磨头、套料刀、切割锯片、电镀铰刀以及高速磨削方式之中。
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