2.1刀具材料應具備的性能
刀具切削部分在高溫下進行切削工作，同時要承受切削力、衝擊和振動，以及切屑及工件的強烈摩擦。因此，刀具切削部分的材料，必須具備這幾方麵的性能：高的硬度；足夠的強度和韌性；高耐磨性；高的耐熱性（熱穩定性）；穩定的化學性能；良好的工藝性能和經濟性。
2.2刀具材料的分類
刀具材料分為工具鋼、硬質合金、陶瓷、超硬材料四大類。
2.2.1高速鋼
幾種常用高速鋼的物理機械性能及用途。其中的高硬度高性能高速鋼可用來製造可轉位刀片。國外生產的高速鋼可轉位刀片的基本參數，如內切圓直徑、刀片厚度、刀尖圓弧半徑或轉角尺寸等與硬質合金可轉位刀片的相應參數完全相同。為了適應難加工材料切削加工的要求和不斷提髙硬質合金的產品質量，改善其使用全能，國內薆質合金廠開發研製了許多新牌號硬質合金。
（1）塗層刀具的特點
通過化學或物理方法在高速鋼或硬質合金刀具的基體上，塗覆一薄層（一般隻有幾微米）耐磨性高的難熔金屬（或非金屬）化合物，是提高刀具材料耐磨性，且不降低其韌性的有效途徑之一。
對刀具進行塗覆的方法，采用了氣相沉積技術，分為三大類：一般化學氣相沉積（簡稱CVD法），沉積溫度約1000攝氏度，主要用於硬質含金刀具；物理氣相沉積（簡稱PVD法），沉積溫度約500攝氏度，主要用於高速鋼刀具.這是因為高速鋼的回火溫度為560攝氏度，應使塗層溫度不超過此溫度，以免使高速鋼刀具塗層後還須重新淬火；等離子激發的化學氣相沉積（簡稱PCVD法），介於上述兩者之間，此法最大的特點是在低溫下能實現許多反應，它集中了CVD法和PVD法的優點。
（2）塗層硬質合金刀具的性能
在硬質合金或高速鋼上塗層的物質可以是高耐磨性的碳化物、氮化物、碳氮化物、氧化物、硼化物等，但常用的是TiC、TiN、Al203的單塗層，以及它們的複合塗層。
（3）塗層硬質合金刀具的應用範圍
塗層刀片主要應用於以下幾個方麵：
①連續切削中的車削；
②深度變化不大的仿形車削；
③鋼和鑄鐵的高速端麵銑削；④某些間斷車削，如各種仿形車削和對刀片強度要求不大的間斷車削。塗層刀片應用範圍雖很廣，但在下列方麵使用受到限製：
（a）不宜加工帶有硬質夾雜物及鱗皮表麵的工件；
（b）不太適合於加工與TiC起作用的含Ti及A1的合金材料；
（c）不能焊接使用。
高速鋼塗層被譽為是高速鋼刀具性能的一次“刀具革命'塗層高速鋼是介於高速鋼和硬質合金之間的一種新刀具材料。
塗層的工藝是在高速鋼刀具經熱處理、精加工後，在基體上用PVD法（溫度低於高速鋼回火溫度）塗覆2-6Mm的TiC或TiN，使表麵硬度達到HV2000-4000，刀具耐用度比未塗層刀具提高2-10倍，加工效率提高50-100%。被加工材料的強度和硬度愈高，則加工效果愈好。在加工容易使刀具產生磨料磨損作用的工件材料時，塗層刀具呈現出較大的優越性。此外，TiC和TiN塗層還具有較高的抗熱滲透能力，可提高高速鋼刀具的耐熱性。
塗層高速鋼刀具的主要品種有銑刀、齒輪滾刀、插齒刀、鑽頭、絲錐、拉刀，以及可轉位高速鋼刀片等。
目前，高速鋼刀具的塗層材料多采用TiN或TiC，也有采用A1203。采用TiN塗層比較多的原因，一方麵是因為TiN的熱膨脹係數與高速鋼的相接近，可得到較好的結合強度，其次TIN塗層壽命也比其他幾種塗層高。此外，塗層具有金黃色的光澤是TiN塗層受歡迎的一個原因。
2.2.5陶瓷
陶瓷刀片的高溫硬度髙，耐磨性和化學穩定性好，能在較高切削溫度下進行高速切削，並可獲得較低的表麵粗糙度和較好的尺寸穩定性。目前陶瓷刀片的質量有了很大的提高，刀片結構采用了可轉位刀具形式，解決了焊接和刃磨的困難，使陶瓷刀具在部分切削加工中得到應用。陶瓷刀具是提高加工質量和勞動生產率最有希望的刀具材料。