鑽頭材質與塗層怎麼選:HSS、鈷高速鋼、硬質合金用途對照

依工件、機台和孔型比較 HSS、鈷高速鋼、硬質合金鑽頭與常見塗層,附木材、金屬、石材和磁磚的選用速查表。

更新 2026.10.17已查證 2026.10.06

鑽頭盒上的 HSS、鈷、TiN 或 carbide 並非同一類規格:HSS、鈷高速鋼和硬質合金說的是基材;TiN、TiAlN 和蒸氣氧化說的是塗層或表面處理;麻花鑽、木工尖鑽和水泥鑽則描述刃型或用途。選鑽頭需先看工件,再看機台穩定度、孔深和所需孔型,不要只憑金色外觀或「鈷鑽」字樣判斷。

鑽頭尺寸代碼只說明直徑;選攻牙底孔仍須結合螺紋規格、絲攻種類、牙深比例與工件材質。本篇聚焦鑽頭基材、塗層和幾何的選擇。

快速選鑽方法表

工件/工作 優先看哪一類 主要理由 開工前再確認
木材、合板、塑木 木工尖鑽、螺旋木工鑽、扁鑽或 Forstner 鑽 刃型有助定位、排屑或做平底孔;一般麻花鑽也可用於部分木材 要不要平底、孔徑、盲孔深度、背面崩裂和材料是否含釘
一般鋼材、鐵件、鋁件 HSS 麻花鑽;按工件選幾何與塗層 HSS 韌性較佳,常見於手持工具和一般鑽孔 鑽頭是否適用該金屬、轉速、夾持、切削液和孔深
不鏽鋼、較難加工合金 HSS-Co/HSS-E 或適用的硬質合金鑽頭 鈷合金 HSS 增加高溫硬度;生產加工可依機台選硬質合金 慢速起鑽、穩定持續進給、合適冷卻;避免停在孔內摩擦發熱
CNC 量產、剛性機台、尺寸精度要求高 整體硬質合金鑽頭 硬度和耐磨性高,可用較高切削速度並取得穩定孔品質 主軸跳動、工件夾持、刀具伸出、中心冷卻和製造商切削參數
磚牆、混凝土、石材 水泥/石工鑽頭,常用硬質合金刀頭;依柄型配電鎚 切削端設計用於脆硬礦物材料,部分型號可配合衝擊 鑽頭柄與工具相容、牆體內管線、是否可開啟鎚擊以及粉塵防護
陶瓷磚、玻璃 專用磁磚鑽頭或鑽石粒料鑽頭 切削端為脆硬、易崩邊材料設計 按產品說明使用旋轉模式、控制壓力與冷卻;通常不可直接用鎚擊模式

這是初步選型,不是統一切削參數表。同一工件可能因硬度、合金、熱處理、孔深和設備不同而改用另一種鑽頭;以鑽頭製造商對實際工件材料的建議為準。

鑽頭基材比較

基材 常見標示 特性 適合情境 使用限制
高速鋼 HSS、HSS M2/M7 等 韌性較好、能承受一定切削熱;相對硬質合金可承受較多手持操作振動 一般金屬加工、手持鑽、維修和通用鑽孔 切削速度和耐磨性通常低於硬質合金;鈍化或過熱會使切削表現變差
鈷高速鋼 HSS-Co、HSCo、HSS-E;產品常標 5% 或 8% Co 鈷是高速鋼合金成分,可提高高溫硬度與紅硬性;工具仍屬高速鋼 不鏽鋼、較高強度鋼材和發熱較多的金屬鑽孔 「鈷鑽」不是實心鈷;不是免冷卻或可任意高速鑽孔的保證,手持時仍須穩定施力
粉末冶金高速鋼 HSS-E-PM、PM-HSS 等 以粉末冶金製程製成的高速鋼,材料均勻性和性能依牌號設計 專用高性能鑽頭或加工條件較嚴苛的工件 PM 是製程/材料類別,不單獨代表特定切削速度;以產品型錄為準
整體硬質合金 Solid carbide、HM、VHM 碳化物硬質顆粒和金屬黏結相燒結而成;硬度、耐磨性和抗壓能力高,韌性較低 剛性良好的 CNC/加工中心、量產和較高速度鑽孔 對偏擺、震動、斷續切削與手持不穩較敏感;掉落或碰撞容易崩刃
鑲硬質合金刀頭 Carbide-tipped、tungsten-carbide tip 只在工作端使用硬質合金,刀體可為鋼材,常見於水泥/石工鑽頭 磚、混凝土、石材等礦物基材 硬質合金刀頭不表示整支都是硬質合金;需配適合的機具、衝擊模式和用途
鑽石粒料/鑽石塗層 Diamond grit、diamond-coated 以磨粒方式磨削玻璃、陶瓷或硬脆材料,和一般切削刃的作用不同 玻璃、磁磚、陶瓷等專用鑽孔或開孔 需要控制溫度和壓力,依產品指定乾式/濕式使用;不可據此推定可鑽鋼材

HSS-Co 和硬質合金不能只按「更硬」排序替換。 手持電鑽、薄板、現場維修常需要韌性和容錯;剛性機台、穩定夾治具與批量加工才能充分運用硬質合金的速度和耐磨優勢。Dormer Pramet 也指出 HSS 韌性較高但耐磨和允許速度較低,碳化物硬質合金更硬、更耐磨但較脆,並需要穩定加工條件。

表面塗層和氧化處理比較

塗層/處理 常見外觀 可能提供的作用 購買和使用注意
無塗層/亮面 銀亮金屬色 無額外塗層;依基材和磨削品質表現,部分非鐵金屬、塑膠或複合材料會選用特定亮面刀具 「亮面」不代表低價或低階;要核對基材、刃口和工件適用性
黑色氧化/蒸氣氧化 深灰至黑色 表面氧化處理,可幫助降低切屑黏附或保留切削液;效果依製程和產品而異 不是黑色鍍層就代表硬質合金;磨掉後底材仍是原本的 HSS
TiN 氮化鈦 常呈金黃色 硬質薄膜,可降低摩擦、改善耐磨並延長適用條件下的刀具壽命 金色只是一種常見外觀;確認是整體塗層還是只鍍刀尖,並按型錄使用
TiAlN/AlTiN 氮鋁化鈦 常呈深灰或紫黑色 PVD 陶瓷塗層,具高溫硬度和抗氧化特性,常供較高切削速度或特定乾式切削條件 不是所有材料、機台和切削液條件都通用;照製造商條件選取
TiCN 氮碳化鈦 常呈灰藍、紫灰等 硬質耐磨塗層,特性和適用區間依具體配方及刀具設計而異 商品常混用近似色稱,應查標籤或資料表的化學縮寫
AlCrN/Alcrona 等含鉻塗層 常為深色 特定切削應用的耐磨、耐熱塗層 品牌商品名或配方可能不同,不能光看名稱自行移植切削參數

表面顏色無法單獨證明材質或塗層。TiN 塗在 HSS 鑽頭上,基材仍是 HSS;TiN 不會把它變成 HSS-Co 或整體硬質合金。部分產品只做刀尖塗層,磨耗後塗層用盡,也不代表整支鑽頭都具有相同耐磨層。

鑽頭造型不是基材:刃型與工件速查

鑽頭型式 常見工作端/結構 常用材料方向 常見用途
麻花鑽 尖端切削、螺旋排屑槽 HSS、HSS-Co、整體硬質合金 金屬與通用孔;選標準長度或深孔型時注意排屑
木工尖鑽/Brad-point 中心定位尖加外側刻線刃 HSS 或工具鋼等,依產品而異 木材、合板,較容易定位及減少出口撕裂
扁鑽/Spade bit 扁平葉片和中心尖 工具鋼刀身,部分刀尖有硬質合金 木材大孔、安裝孔;孔底和出口較易崩裂
Forstner 鑽 周邊圓刃與內部削切刃 HSS、工具鋼或硬質合金刃口 木材盲孔、平底孔、重疊孔
水泥/石工鑽 硬質合金刀頭和螺旋排屑槽 鋼製刀體加硬質合金頭 砌磚、混凝土和石材;依產品配旋轉鑽或電鎚
磁磚/玻璃鑽 矛頭式硬質合金尖或鑽石磨粒 硬質合金或鑽石粒料 玻璃、陶瓷、磁磚等硬脆表面
階梯鑽 階梯狀錐體、多段標示直徑 常見 HSS 和塗層版本 薄金屬板、塑膠板的多直徑孔;大孔需控制板材變形
開孔器/孔鋸 環形鋸齒或連續磨粒環 HSS、雙金屬齒或鑽石粒料 大直徑通孔、薄板、木材、磁磚等;依工件選齒材

同為 HSS,尖角、分屑槽、螺旋角、芯厚和長度不同,切削表現也會不同。購買時同時核對「基材+塗層+型式+直徑/長度+柄型+適用工件」,不要只比較包裝上最大的材料字樣。

切削速度換算轉速

若刀具型錄提供切削速度 Vc(m/min),可用下式估算主軸轉速:

n(rpm)= 1000 × Vc ÷ [π × D(mm)]

鑽頭直徑 D 切削速度 Vc 公式計算轉速約 實際設定提醒
5 mm 20 m/min 1,273 rpm 若設備檔位不同,採相鄰較低檔並確認刀具建議
10 mm 20 m/min 637 rpm 直徑加倍,若切削速度不變,rpm 約減半
10 mm 40 m/min 1,273 rpm 轉速還受材料、塗層、冷卻、孔深和設備剛性限制

例:Vc = 20 m/min、D = 5 mm,則 n = 1000 × 20 ÷ (3.1416 × 5) ≈ 1,273 rpm。這只是單位換算示例,不是指定某種金屬或鑽頭的建議參數。工具廠給出的切削速度需配合進給量、切削液和機台條件使用。

開鑽前快速檢查

檢查項目 確認內容 常見問題
工件 鋼種、硬度、鍍層、厚度、是否為木材/石材/陶瓷 把不鏽鋼當成一般低碳鋼設定
鑽頭 基材、塗層、刃型、直徑、工作長度、柄型 只憑顏色或「鈦鑽」名稱選購
機具 夾頭或 SDS 相容、主軸跳動、鎚擊模式、轉速檔 水泥鑽和金屬麻花鑽混用,或磁磚孔未關鎚擊
夾持 工件固定、鑽頭伸出量、起鑽定位 手持工件或鑽頭長伸出造成偏擺和崩刃
參數 製造商切削速度、進給、冷卻和排屑方式 只提高轉速卻沒有足夠進給,導致摩擦發熱
安全 眼部防護、工件固定、切屑防護、粉塵處理 戴手套靠近旋轉刀具、手持長髮或衣物過近

參考資料

本文提供一般辨識和選型參考,不取代刀具製造商切削參數、機具說明書、職安規範或工程加工程序。鑽削不明合金、熱處理鋼、混凝土內鋼筋或高價工件前,先查材質和加工要求,並採用合適的夾持與防護。查核日期:2026-10-06。