所謂硬質合金是以碳化鎢粉末為基體，以鈷粉作粘結劑經加壓、燒結而成。通常含碳化鎢94%，含鈷6%。由於其硬度很高，非常耐磨，有一定強度，適於高速切削。但韌性差，非常脆，為了改善硬質合金的性能，有的採用在碳化基體上化學汽相沉積一層5～7微米的特硬碳化鈦（TIC）或氮化鈦（TIN），使其具有更高的硬度。有的用離子注入技術，將鈦、氮、和碳注入其基體一定的深度，不但提高了硬度和強度而且在鑽頭重磨時這些注入成份還能內遷。還有的用物理方法在鑽頭頂部生成一層金剛石膜，極大的提高了鑽頭的硬度與耐磨性。
鑽頭材料的選取
根據材料的加工特性，要求鑽頭具有以下特點：鑽頭的硬度必須大於被加工工件的硬度；由於鑽頭在加工工件時承受著很大的扭轉力和軸向力，因此必須具有足夠的強度和韌性；由於被加工材料韌性好，要求切削時刀刃要足夠鋒利，因此刀具材料必須具有足夠的抗磨損能力，這樣才能減少加工硬化；由於該工件化學特性要高，因此要求刀具材料和鈦合金親和力要差，以免行程擴散而造成粘刀、斷鑽現象。
目前，適用於做刀具的材料種類極其繁多，包括工具鋼、硬質合金、超硬材料等。
起初，嘗試採用普通高速鋼鑽頭進行塗層進行試驗，普通高速鋼鑽頭價格低廉，當採用塗層技術後，可以明顯降低刀具與工件的摩擦係數，提高刀具壽命。但是由於機床轉速較高，所使用鑽頭強度不夠，加工過程中造成鑽頭折斷，效果並不理想。
硬質合金是最新發展起來的一種刀具材料，適用於大多數材料的粗精加工，包括鋼、鑄鐵、特殊材料和塑膠。為此，決定採用整體硬質合金鑽頭。
