由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。种类金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。①黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳2％～4％的铸铁，含碳小于2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。
涂层材料的分类与应用
常见的涂层材料有以下几类： 氮化铬(CrN)、 氮化钛(TiN) 、碳氮化钛(TiCN) 、氮化铝钛+碳化钨碳膜、 碳化钛(TiC) 、碳化钨碳膜(WC/C)、 氮化铝钛(TiAlN) 、类钻膜(DLC) 特点： 附着性好、耐氧化、耐腐蚀。 应用范围最广泛 高硬度、耐磨耗、韧性良好 综合了TiAlN和WC/C两种特性,确保加工品质。 高硬度、极佳的润滑性，耐负载能力佳。 极佳抗氧化性、耐磨耗。 润滑性佳，降低磨耗。 应用范围： 适于切削铜类金属、成型、膜具及零件，较传统镀铬耐磨，并可防止塑料射出、压铸粉末烧结等黏着沾粘现象。 车、铣刀片、钻头、铣刀、丝攻、切齿刀工具、冲棒、成型模具、冲压模、射出及压铸模具配件、耐磨耗零件、机械部件、装饰品均可适用。是切削铁金属、塑料成型模具以及抗磨耗工件的良好选择。 适用于需要高速切削、高进给且切削和成型刃口处常受冲击的切割、型、冲剪工具，比TiN更具耐磨性和高温稳定性。但需要注意被镀材的材质及表明状况。 适合高速、高硬度材料切削。镀上此膜层的高速钢与钨钢的工具可以有效保护切刃的磨耗亦使切屑顺利排出，能增进钻孔攻牙及钢材铝合金干式切削的效果与效率. 钻孔、冲模 有极低如钻石般的摩擦系数，应用在传动部件、零件。也可用于非铁金属，如铜、铝、石墨的切削. 可涂覆在铸铁、不锈钢、镍基高温合金、钛合金、碳化钨、高尔夫球头、模具等基材上。适用于高速、干式或半干式切削和切削硬化钢。 适用于切削铝合金、铜合金。具有低的摩擦系数，运用于精密工件及引擎零件。
常见涂层种类及其性能和应用范围涂层材料 氮化铬（CrN） 氮化钛（TiN） 碳氮化钛（TiCN） 氮化铝钛+碳化钨碳膜 碳化钛（TiC） 碳化钨碳膜（WC/C） 氮化铝钛（TiAlN） 类钻膜（DLC）硬度HV 1700 2200 3000 3000 3500+ 1000（微硬度50g重） 3000～3500 2500（微硬度50g重）摩擦系数 0.5 0.4 0.4 0.1 >0.1 0.1 0.4 0.1～0.2内应力 -1.5 -2.5 -4.0 -1.7 -1.0 -1.5 N/A处理温度(℃) 400 450 450 450 250 450 耐氧化温度(℃) 700 600 750 850 300 800 350镀膜厚度(um) 1～6+ 1～4 1～4 1-4 1-5 镀膜颜色 银白色 金黄色 灰色 灰黑色 灰色 灰黑色 暗紫色 灰黑色镀膜结构 单层膜 单层膜 多层膜 多层膜 薄膜 多层膜 单层膜特点 附着性好、耐氧化、耐腐蚀。 应用范围最广泛 高硬度、耐磨耗、韧性良好 综合了TiAlN和WC/C两种特性,确保加工品质。 高硬度 极佳的润滑性，耐负载能力佳。 极佳抗氧化性、耐磨耗。 润滑性佳，降低磨耗。应用范围 适于切削铜类金属、成型、膜具及零件，较传统镀铬耐磨，并可防止塑料射出、压铸粉末烧结等黏着沾粘现象。 车、铣刀片、钻头、铣刀、丝攻、切齿刀工具、冲棒、成型模具、冲压模、射出及压铸模具配件、耐磨耗零件、机械部件、装饰品均可适用。是切削铁金属、塑料成型模具以及抗磨耗工件的良好选择。 适用于需要高速切削、高进给且切削和成型刃口处常受冲击的切割、型、冲剪工具，比TiN更具耐磨性和高温稳定性。但需要注意被镀材的材质及表明状况。 适合高速、高硬度材料切削。镀上此膜层的高速钢与钨钢的工具可以有效保护切刃的磨耗亦使切屑顺利排出，能增进钻孔攻牙及钢材铝合金干式切削的效果与效率. 钻孔、冲模 有极低如钻石般的摩擦系数，应用在传动部件、零件。也可用于非铁金属，如铜、铝、石墨的切削. 可涂覆在铸铁、不锈钢、镍基高温合金、钛合金、碳化钨、高尔夫球头、模具等基材上。适用于高速、干式或半干式切削和切削硬化钢。 适用于切削铝合金、铜合金。具有低的摩擦系数，运用于精密工件及引擎零件均有极好的效果。