超細晶粒硬質合金是一種高硬度、高強度和高耐磨性兼備的硬質合金，它的WC粒度一般為0.2～1.0μm以下，大部分在0.5μ,m以下，是普通硬質合金WC粒度的幾分之一到幾十分之一，具有硬質合金的高硬度和高速鋼的強度。
其硬度一般為90～93HRA，抗彎強度為2000～3500MPa，比含鈷量相同的一般WC-Co硬質合金要高，與加工材料的相互吸附-擴散作用較小，特別適用于耐熱合金鋼、高強度合金鋼以及其它難加工材料。
下面以超細晶粒硬質合金YS2，YM051，YM052等刀具牌號為例，闡述在加工耐熱合金鋼生產中的一些應用。
(1)YS2硬質合金
YS2硬質合金是株洲硬質合金廠生產的一種超細晶粒硬質合金，其性能相當于ISO標準中的K30，它的WC晶粒尺寸小于0.5μ,m，硬度為91.5HRA，抗彎強度達2200MPa，在800℃時的高溫硬度為930HV，比一般YG類硬質合金高出200～300HV。
在加工K3鎳基鑄造合金的外圓時，在相同切削用量v=5～6m/min，f=0.5mm/r，ap=0.1mm的條件下，YG8的磨損為0.5mm左右，YS2為0.25mm;在后刀面磨損量同為0.3mm時，YS2的刀具耐用度為15min，而YG8或YG8W的刀具耐用度還不到5min。
用YS2車刀加工耐熱不銹鋼Cr17Ni2時，當以n=700r/min，f=0.04min/r，ap=0.5～0.6mm的切削用量鏜f30+0.03mm孔時，在保證精度及表面粗糙度的條件下，刀具刃磨一次的加工件數為:YT15為4～5件，YT05為29～50件，而YS2則可加工90～140件。由此可見，超細晶粒硬質合金YS2的耐磨性或刀具耐用度要比普通硬質合金高。
(2)YM系列硬質合金
YM051、YM052、YM053是上海硬質合金廠生產的一種超細晶粒硬質合金，它的WC平均晶粒尺寸為0.4～0.5μm，1μm以下的占95%以上，硬度大于92.5HRA，抗彎強度在1600MPa以上。YM051、YM052的通用性很強，既能加工鋼材，又能加工鑄鐵，對耐熱合金鋼如鐵基、鎳基高溫合金、鈦合金、耐熱不銹鋼等難加工材料的加工效果尤為顯著，YM053則主要用于加工各種鑄鐵。
在車削GH132鐵基耐熱合金鋼(f62～f400mm)端面時，在相同切削用量n1=45r/min，ap1=1.0mm，f=0.15mm/r的條件下，刀具走一刀后的磨損量分別是:YM051為0.1mm，YS2為0.21mm，YG8為0.35mm;當n2=60r/min，ap和f值不變時，則分別為0.1mm、0.25mm和0.27mm。在車削其外圓時，用同一切削用量n=20r/min，ap=0.8，f=0.07mm/r，并在采用切削液的條件下，原來使用的高速鋼車刀每刃磨一次只能加工一件，還保證不了錐度;用YG8車刀容易產生崩刀，每次刃磨也只能加工一件
