工具機能夠不斷地提高切削速度及精密加工，除其本身結構具有精密及良好剛性的設計外，切削刀具能密切的配合所需的切削條件亦為重要的因素。

切削刀具為發揮切削能力，除改善原有刀具材料的性質，並且陸續開發新種刀具材料，以應付新的工件材料之切削。

刀具能對工件做切削作用，係因其材料的硬度高於工件材料，並於切屑形成之際所產生的熱量不但不會即刻使刀具硬度軟化，而且能承受切削之衝擊力，以達成切削工作。所以，刀具材料應具備下列性質：

1.常溫硬度/冷硬性

刀具材料在常溫的硬度又稱為冷硬性。刀具能楔入工件材料做切削工作，又於切削當中，在高溫及高壓之下，它與工件材料及切屑發生之摩擦而不會即刻磨耗變鈍，係因其硬度比工件材料的硬度高。刀具材料的硬度愈高，愈能防止產生擦傷、壓痕及高摩擦，即其耐磨性愈大。所以硬度為刀具耐磨性判定的基準。最常用的硬度量測是以洛氏（Rockwell）硬度為標準。極硬的材料如燒結碳化物、陶瓷刀具等用 量測硬度。次硬的材料如高速鋼、非鐵鑄合金用。量測硬度。刀具材料之中，鑽石的硬度最大，碳鋼則最小。唯材料的硬度越大，韌性及耐衝擊性愈差。

2.勒性

韌性包含強度及延性。刀具於切削工件時，刃口雖承受甚大之衝擊力但不會斷裂，實因其具有相當大的強度，以抗高壓及抗彎應力。相反的，脆性是刀具損壞的原因之一，尤其是較耐熱（紅硬性大）的材料。一物體承受外力作用時，會在其內部產生內應力，當外力愈大而生的內應內愈大，若此內應力超過臨界值時便會發生破壞。就切削刀具而言，能承受的壓力大小，完全依其材質的強度而定。刀具材料之韌性常以衝擊強度為標準。韌性較高的材料如高速鋼用Izod衝擊識裝量測。韌性較低的材料如燒結碳化物或陶瓷刀具用橫向破壞強度（TRS）測試法。若衝擊值或橫向破壞強度係數愈高的材料，能承受的壓力愈大，表示刀具材料的韌性愈好，愈能承受衝擊力。

3.高溫硬度/紅硬性

刀具材料在高溫切削時所保持之溫度稱為高溫硬度或紅硬性。一般而言，高速鋼在1000時硬度為52 ，燒結碳化物在1000時硬度為75，陶瓷刀具在1200時硬度為70等皆具有紅硬性。圖1示各種刀具材料的紅硬性變化。

通常刀具材料之冷硬性愈高，紅硬性亦愈高，則愈能做高速切削工作。但切削速度亦有一定的界限，若超過此界限，刀具材料將會急速的升高溫度而降低

4.抗熱變形

特別發生在低速、大切深、及高進給量切削工件時產生高壓及高熱，使刀具材料降伏強度下降，刀具之讓角增加磨耗，也可能產生內應力而造成熱裂隙之現象。在高速鋼刀具盛行時這些問題即已發生，後來加入鉬、鈦、釩等元素可以減小刀具材料之受熱變形。

5.抗擴散性

所謂擴散是刀具和切屑在某高溫階段互相滲入，因此易產生混合也就更易擴散物而鬆動，切削速度愈低，兩者積聚的時間愈長，也就更易擴散。這種現象對碳化鎢── 碳化欽系的刀具特別嚴重。

6.抗氧化性

刀具氧化會生鱗皮，切削工件時切屑滑動將損及刀具。鋼質及陶瓷刀具在發生氧化前即已軟化因此無所謂氧化。在產生連續切屑時，由於切屑與刀面緊密接觸，空氣不易進入，故很難發生氧化。若是產生不連續切屑則刀具易於氧化。

如何選擇正確的刀具材料，其本身所具有的硬度和軔性是兩個垠重要的考慮因素。因為刀具的硬度決定切削速度，韌性關係著進給率。不論是加工成本的降低或效率的提升，切削速度、進削加工都有牽一髮動全身的重要性。

由圖2所示，各種刀具材料的性質都有相當程度的重疊性，這說明各種刀具材料的最佳適用範圍，並沒有絕對的對與錯。如何根據加工要求，找到最恰當的刀具材料再配合最理想的切削數據，充分發輝最高的切削效率，是每一位技術者努力的原則。