在金屬切削中刀具起主導作用，而刀具幾何參數和切削用量都以刀具材料的性能為依據，尤其在難加工材料的切削加工中，優選刀具材料往往是工藝人員的首要任務。為此，每個機械加工的工藝人員必須了解刀具材料的性能。本書將刀具材料作為重點內容講述。
根據難加工材料切削的特點，要求刀具材料優先考慮以下性能。
第一節 高的耐熱性
切削溫度是難加工材料切削中的關鍵問題。任何刀具材料隨著溫度的升高，其硬度和強度都要下降，問題是下降的快慢以及刀具材料具有切削作用的最高耐熱溫度。高速鋼的耐熱性一般不超過650°C，硬質合金的耐熱性為800~1000°C，陶瓷刀具可達1200°C。高速鋼及硬質合金的各牌號之間耐熱性有相當大的差異，因此，在難加工材料的加工中，選擇刀具材料首先要考慮良好的耐熱性。
第二節 高的硬度和耐磨性
在加工時，難加工材料硬的表麵與切屑（包括加工硬化層）或者夾雜的硬質點等與刀具產生劇烈摩擦，要求刀具材料必須具有高的硬度和耐磨性。硬度不僅要考慮常溫硬度，更重要的要考慮高溫硬度。耐磨性除了和硬度有關外，還和材料的化學穩定性（包括抗氧化能力）、抗粘結能力等有關，即和刀具的化學成分、金相組織、晶粒度等因素相聯係。
第三節 足夠的強度和韌性
難加工材料切削時切削力大，且有時切削力波動很大。這要求刀具材料有足夠的強度和軔性來承受。
性能二和性能三對一種刀具材料來說往往是相矛盾的，同時兼顧比較困難。應根據各種材料加工的不同特點，有所偏重，綜合考慮。
在難加工材料的切削中，選擇刀具材料時，除了考慮切削力、切削溫度外還要考慮以下幾個問題：
1.材料間的親和作用。工件材料某些元素和刀具材料元素間的親和作用，往往加劇刀具的磨損。因此，選用刀具材料時務必加以注意。比如，鋼材中的鈦元素和硬質合金中的碳化鈦之間會親和，為此不宜選用碳化鈦基硬質合金刀具加工含鈦鋼材。金剛石的碳元素和鐵有親和作用，金剛石刀具不適合加工鐵基金屬。
2.在難加工材料加工中，大量場合下都存在著所謂“最佳切削速度”，即在一定的切削速度下，刀具磨損量最小，耐用度最高，切削路程最長。最佳切削速度值隨刀具材料、工件材料及其他切削條件的不同而變化。為此，已知工件材料等切削條件，選擇硬質合金（或其他刀材）刀具牌號的最好方法是：先求出各牌號的最佳切削速度及其對應的耐用度（或切削路程），然後加以綜合考慮，選擇既經濟而且生產率高的刀具牌號。
3.各種刀具材料如高速鋼、硬質合金、陶瓷、立方氮化硼、金剛石等，它們適應著不同的切削速度範圍。各自的優越性隻有在相應的速度範圍內才能充分顯示出來。像陶瓷、立方氮化硼等材料要求切削速度高。利用它們的熱穩定性好的優點，借助高的切削溫度使被加工材料表麵層軟化，拉大刀具與工件之間的硬度、強度差距，以利切削。而高速鋼卻要求切削速度低。例如：鎳基高溫合金是很難加工的一種材料，采用高速鋼加工，其耐用度和加工質量都不差，隻是切削速度要求低於10m/min，但如果用立方氮化硼刀具加工，最佳切削速度範圍為120-150m/min，這樣高的切削速度，高速鋼當然無法承受。反之，如果立方氮化硼在低速下使用，刀具耐用度並不比高速鋼好。