常用刀具材料從軟到硬一般是高速鋼、硬質合金、塗層硬質合金、金屬陶瓷、陶瓷、立方氮化硼（CBN）、金剛石等。

高速鋼：

又名風鋼或鋒鋼，又稱白鋼。意思是淬火時即使在空氣中冷卻也能硬化，并且很鋒利。它是一種成分複雜的合金鋼，含有鎢、钼、鉻、釩、钴等碳化物形成元素。合金元素總量達10～25%左右。它在高速切削産生高熱情況下(約500℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。高速鋼由于紅硬性好，常用于制造各種切削工具。

鎢系和钼系高速鋼經正确的熱處理後，洛氏硬度能達到63HRC以上，钴系高速鋼在65HRC以上。

硬質合金：

由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料。硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變，在1000℃時仍有很高的硬度。硬質合金刀具比高速鋼切削速度高4～7倍，刀具壽命高5～80倍。制造模具、量具，壽命比合金工具鋼高20～150倍。可切削50HRC左右的硬質材料。但硬質合金脆性大，不能進行切削加工，難以制成形狀複雜的整體刀具，因而常制成不同形狀的刀片，采用焊接、粘接、機械夾持等方法安裝在刀體或模具體上使用。

硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變，在1000℃時仍有很高的硬度。

塗層硬質合金：

塗層硬質合金刀具是在強度和韌性較好的硬質合金基體表面上，利用氣相沉積方法塗覆一薄層耐磨性好的難熔金屬或非金屬化合物(也可塗覆在陶瓷、高速鋼、金剛石和立方氮化硼等超硬材料刀片上)而獲得的。塗層作為一個化學屏障和熱屏障，減少了刀具與工件間的擴散和化學反應，從而減少了月牙槽磨損。塗層刀片切削時可比未塗層刀具提高刀具壽命3~5倍以上，提高切削速度20%~70%，提高加工精度0.5~1級，降低刀具消耗費用20%~50%。因此，塗層刀具已成為現代切削刀具的标志，在刀具中的使用比例已超過50%。目前，切削加工中使用的各種刀具，包括車刀、镗刀、鑽頭、鉸刀、拉刀、絲錐、螺紋梳刀、滾壓頭、銑刀、成形刀具、齒輪滾刀和插齒刀等都可采用塗層工藝來提高它們的使用性能。 塗層硬質合金刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化學性能穩定、耐熱耐氧化、摩擦因數小和熱導率低等特性。

金屬陶瓷：

工業用金屬陶瓷材料具有複雜的化學成分。這種刀具材料是在TiC-TiN基體中加入作為結合劑的二次碳化物（如WC、Mo2C、TaC和Co-Ni）制成的。商品化的金屬陶瓷材料硬度很高，并具有可與硬質合金媲美的強度和韌性。随着金屬陶瓷性能的不斷改進，它已成為一種很受歡迎的金屬切削刀具材料。陶瓷适用于各種鋼件和鑄鐵件的中等負荷加工、半精加工和精加工。金屬陶瓷刀具具有出色的切削性能，可以切削加工各類鋼鐵材料，适用于車削、銑削和端面銑削等加工方法。

金屬陶瓷兼有金屬和陶瓷的優點，它密度小、硬度高、耐磨、導熱性好，不會因為驟冷或驟熱而脆裂。另外，在金屬表面塗一層氣密性好、熔點高、傳熱性能很差的陶瓷塗層，也能防止金屬或合金在高溫下氧化或腐蝕。金屬陶瓷既具有金屬的韌性、高導熱性和良好的熱穩定性，又具有陶瓷的耐高溫 、耐腐蝕和耐磨損等特性。

陶瓷刀：

陶瓷刀具與傳統刀具相比，優點有：具有良好的耐磨性；不僅可以進行精加工，也可以進行沖擊力很大的加工；切削時不易發生粘黏的現象，因此在相同條件下的損耗會比較低；具有較優的耐用性能；具有耐高溫的特點；制作材料是一些較為常見的元素，可以有效的節約重要金屬的使用。純度較高的陶瓷刀具一般是用來切割鑄鐵等高硬度的金屬，将陶瓷刀具進行強化之後，其切削性能愈發突出，可以用來切割各種烙鐵和鋼材。

陶瓷刀具的耐磨性很好，其耐磨性是金屬刀的60倍。陶瓷刀具的化學穩定性更強，一般不會與酸堿發生反應，也會因沾水而氧化生鏽變色。陶瓷刀具具有耐高溫、紅硬性好等優點，可以在1200攝氏度下連續切削，其切削速度比硬質合金刀具的切削速度高很多，切削效率是傳統刀具的3-10倍。

立方氮化硼（CBN）：

立方氮化硼磨具的磨削性能十分優異，不僅能勝任難磨材料的加工，提高生産率，且有利于嚴格控制工件的形狀和尺寸精度，還能有效地提高工件的磨削質量，顯著提高磨後工件的表面完整性，因而提高了零件的疲勞強度，延長了使用壽命，增加了可靠性，再加上立方氮化硼磨料生産過程在能源消耗和環境污染方面比普通磨料生産為好，所以，擴大立方氮化硼磨具的生産和應用是機械應用是機械工業發展的必然趨勢。立方氮化硼作為一種超硬刀具材料，可用于加工鋼、鐵等黑色金屬，特别是加工高溫合金、火鋼和冷硬鑄鐵等難加工材料，它還非常适合數控機床加工。

立方氮化硼具有很高的硬度、熱穩定性和化學惰性，以及良好的透紅外形和較寬的禁帶寬度等優異性能，它的硬度僅次于金鋼石，達8000~9000HV。抗彎強度和斷裂韌性介于硬質合金和陶瓷之間；熱穩定性大大高于人造金剛石，在1300℃時仍可切削。具有很高的抗氧化能力，在1000℃時也不産生氧化現象。對鐵系金屬元素有較大的化學穩定性，與鐵系材料在1200至1300℃高溫時也不易起化學作用，但在1000℃左右時會與水産生水解作用，造成大量CBN被磨耗。

金剛石：

金剛石刀具具有極高的硬度和耐磨性、低摩擦系數、高彈性模量、高熱導、低熱膨脹系數，以及與非鐵金屬親和力小等優點。

天然金剛石刀具主要用于紫銅及銅合金和金、銀、铑等貴重有色金屬，以及特殊零件的超精密鏡面加工。但其結晶各向異性，刀具價格昂貴。刀具壽命為硬質合金(WC基體)刀具的10～500倍。

人造聚晶金剛石複合片(PDC)性能和應用接近PCD刀具，主要用在有色金屬、硬質合金、陶瓷、非金屬材料、複合材料等切削加工，逐漸替代硬質合金刀具。

金剛石很難被一般的低熔點焊料合金所浸潤。可焊性極差，難以制作複雜幾何形狀刀具，故不能應用在高速銑削中。金剛石塗層刀具可以應用于高速加工，原因是除了金剛石塗層刀具具有優良的機械性能外，金剛石塗層工藝能夠制備任意複雜形狀銑刀，用于高速加工如鋁钛合金航空材料和難加工非金屬材料如石墨電極等。

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