一.刀具材料應具備的性能
1．高的硬度 刀具材料的硬度必須高於工件材料的硬度，常溫硬度須在60HRC以上。
2．高的耐磨性 刀具材料應有好的抵抗磨損的能力。取決於材料的力學性能、化學成分和組織結構。
3．足夠的強度和韌性 以抵抗衝擊及振動。強度用抗彎強度表示，韌性用衝擊韌度表示。
4.高的耐熱性 在高溫下保持較高的硬度、耐磨性、強度和韌性的能力。用溫度或高溫硬度表示。
5.良好的導熱性和工藝性 導熱係數越大，有利提高刀具使用壽命；線膨脹係數小，則可減小熱變形；為了便於製造須有較好的可加工性，即切削加工性、可磨削性、熱處理等。
二.高速鋼
（一）普通高速鋼
普通高速鋼的工藝型好，切削性能可滿足一般工程材料的常規加工，常用品種有：W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、W14CrVMnRE和W9Mo3Cr4V。W18Cr4V屬鎢系高速鋼，其高溫硬度約與鎢鉬系高速鋼相當，但在高溫下韌性不及鎢鉬系。鎢鉬系高速鋼W6Mo5Cr4V2中所含Mo元素可使碳化物均勻，但含V較多，磨削性能差，目前我國主要用於熱軋刀具。
（二）高性能高速鋼
1．鈷高速鋼 典型鋼種是W2Mo9Cr4VCo8(M42)，它的特點是綜合性能好，硬度高（70HRC），高溫硬度在同類鋼中居於前列，可磨削性好，適合於切削高溫合金，但價格很貴。
2．鋁高速鋼 鋁高速鋼W6Mo5Cr4V2Al，是我國獨創的新型高速鋼，具有良好的綜合性能， 其高溫硬度、抗彎強度、衝擊韌度均與W2Mo9Cr4VCo8相當，價格低廉。但其可磨削性差、熱處理工藝要求較嚴格。
3．高釩高速鋼 其牌號有W6Mo5Cr4V3，由於炭化釩量的增加，從而提高了鋼的耐磨性，一般用於切削高強度鋼。但其刃磨性能比普通高速鋼差。
選用高速鋼時的一般原則如下。
(1) 切削一般材料時可用普通高速鋼，其中以W18Cr4V用得最多。W6Mo5Cr4V2主要用於熱軋刀具，W14Cr4VMnRE其韌性最高，可作熱軋刀具。
(2) 如工藝系統剛性好，切削難加工材料時，簡單刀具可用高釩、高鈷高速鋼。複雜刀具可用鎢鉬系低鈷高速鋼。
（三）塗層高速鋼高速鋼刀具的表面塗層是採用PVD（物理氣相沉積法）技術，在真空、工藝處理溫度500℃的環境條件下，在刀具表面塗覆TiN、TiC、TiCN等硬膜（2~5μm），以提高刀具性能的新工藝。目前，已在形狀複雜的鑽頭、絲錐、成形銑刀及齒輪刀具上廣泛應用。
三.硬質合金
硬質合金是由金屬碳化物粉末和金屬粘結劑經粉末冶金方法制成。硬質合金是當今最主要的刀具材料之一。絕大部分車刀、端銑刀和部分立銑刀、深孔鑽、鉸刀等均已採用硬質合金製造。由於硬質合制 製造工藝性差，它用於複雜刀具尚受到很大限制。
硬質合金的硬度在89~94HRA，相當於71~76HRC，耐磨性好，耐熱性可達800~1000℃。因此，硬質合金比 高速鋼的切削速度高4~10倍。刀具使用壽命可提高几十倍，但其抗彎強度低、韌性差、怕衝擊和振動。
常用的硬質合金可分為四類：
1．鎢鈷類（WC+Co）YG 常用牌號有YG3、YG6、YG8等，YG類硬質合金與鋼的粘結溫度較低，其抗彎強度與韌性比YT類高，主要用於切削鑄鐵和有色金屬及其合金，以及非金屬材料和含Ti元素的不鏽鋼等工件材料。牌號中的數字為鈷的百分含量，合金中鈷的含量越高，韌性越好，適於粗加工，鈷含量少的適用於精加工。
2．鎢鈦鈷類（WC+TiC+Co）YT 其硬質相除WC外還有TiC，粘結相為Co。常用牌號有YT5、YT14、YT15、YT30。YT類硬質合金有較高的耐熱性、較好的抗粘結、抗氧化能力。主要用於切削各種鋼件，但不適宜切削含Ti元素的不鏽鋼。因為兩者的Ti元素之間的親和作用，從而加劇刀具磨損。牌號中的數字為TiC的百分含量，合金中含TiC量較多者，含Co量就少，耐磨性、耐熱性就更好，適合精加工。但TiC量多，則導熱性變差，焊接與刃磨時易產生裂紋。含TiC量較少者，適合粗加工。
3．鎢鉭（鈮）鈷類（WO+TaC(NbC)+Co）YA 這類硬質合金具有較高的硬度和耐磨性，同時能細化晶粒，可提高高溫硬度、高溫強度和抗氧化能力。適於切削冷硬鑄鐵、有色金屬及其合金。
4．鎢鈦鉭（鈮）鈷類（WC+TiC+TaC(NbC)+Co）YW 這類硬質合金是在YT類中添加TaC(NbC)而成，加入適量TaC(NbC)後，可提高抗彎強度和韌性，同時也提高了耐熱性和高溫硬度。由於它能用來切削鋼或鑄鐵故又稱通用合金。
硬質合金牌號的選擇，主要根據工件材料和切削加工的類型。硬質合金含鈷量越多，其強度也越高，但高溫硬度、耐磨性和抗熱變形的能力卻越低。若碳化鈦含量越高，則耐磨性、高溫硬度和抗熱變形的能力越高，但強度卻越低，碳化鉭的含量越高，硬質合金的高溫硬度抗熱變形能力以及抗月牙窪磨損的能力越高。
四.其他刀具材料
（一）陶瓷
陶瓷有很高的硬度和耐磨性，耐熱性可達1200℃℃以上，常溫硬度達91~95HRA，化學穩定性好，但最大弱點是抗彎強度低，韌性差。目前主要有複合氧化鋁陶瓷和複合氮化硅陶瓷二種。是一種極其有發展前途的刀具材料。
（二）金剛石
金剛石分天然和人造兩種，金剛石刀具既能勝任陶瓷、硬質合金等高硬度非金屬材料的切削加工，又可切削其它有色金屬及其合金，使用壽命極高。但不適合切削鐵族材料，因金剛石與鐵元素有很強的親和力。它的熱穩定性差，當切削溫度達到800℃時即碳化（形成CO2）而失去其硬度。
（三） 立方氮化硼（CBN）
立方氮化硼是繼人造金剛石之後出現的又一種超硬材料。它的特點是：硬度僅次於人造金剛石（8000~9000HV），耐磨性好、熱穩定性高，可耐1300~1500℃的高溫。此外，具有良好的導熱性和較低的摩擦係數。立方氮化硼刀具能以加工普通鋼和鑄鐵的切削速度切削淬硬鋼、冷硬鐵、高溫合金等，從而大大提高生產率。當精車淬硬零件時，其加工精度與表面質量足以代替磨削。
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