刀具的切削性能主要取决于刀具材料的切削性能、刀具切削部分的结构和几何参数的选择 。一般来说，刀具材料是指刀具切割部分直接承担金属切割任务的材料 。其性能直接影响刀具的耐久性和生产率、刀具的消耗和成本、加工精度和表面质量 ， 是保证刀具高效工作的基本条件 。
刀具在切削过程中，直接接触工件的切削部分应承受较大的切削力，特别是在切削高温环境前后刀面，在切削高温环境中长期工作 。切割中的各种不均匀和不稳定因素也会对刀具的切割部分产生不同程度的冲击和振动 。
刀具材料的性能：① 足够的硬度和耐磨硬度是刀具材料的基本性能 。刀具硬度应高于工件材料硬度，常温硬度一般必须在 60HRC 以上 。耐磨性是指与材料硬度、强度和组织结构有关的材料耐磨性 。材料硬度越高，耐磨性越好 。碳化物和氮化物在组织中的硬度越高，颗粒越小，数量越多，分裂越多 布料越均匀，耐磨性越高 。② 刀具在切削强度和韧性时，应承受较大的切削力、冲击力和振动，为避免刀具坍塌和断裂，刀具材料应具有足够的强度和韧性 。抗弯强度和冲击值通常表示材料的强度和韧性 。③ 高耐热性和传热性是指工具材料在高温下保持足够的硬度、耐磨性、强度和韧性、抗氧化性、粘结性和扩散性（也称为热稳定性）的能力 。材料在高温下保持高硬度的能力通常称为热硬度（也称为高温硬度和红硬度），这是刀具材料保持切割性能的必要条件 。刀具材料的高温硬度越高，耐热性越好，允许切割速度越高 。刀具材料传热系数大，有利于传热切削区，降低切削温度 。④ 更好的工艺和经济 。为方便刀具加工制造，刀具材料应具有热轧、锻造、焊接、热处等良好的工艺性能 理和加工等性能 。
刀具材料分类：工具钢（包括碳工具钢、合金工具钢）、高速钢、硬合金、陶瓷和超硬材料（包括金刚石、立方氮化硼等） 。
碳素工具钢是含碳量为 优质碳素钢0.65%~1.3%，常用钢号有 T7A、T8A、T10A、 T12A 等 。这种钢工艺性能好，经过适当的热处理，硬度可达 60HRC～64HRC，耐磨性高，价格低 。最大的缺点是热硬性差，在 200℃～300℃当硬度开始下降时 ， 允许的切削速度较低(5m/min～10m/min) 。因此，只能用于制造手动刀具、低速、小进给量的机用刀具 。
合金工具钢在碳工具钢中加入适当的合金元素铬(Cr)、硅(Si)、钨(W)、锰(Mn)、 钒(V)合金元素总含量不超过 3%~5%)提高了刀具材料的韧性、耐磨性和耐热性 。其耐热性达 325℃～400℃ ， 所以切削速度(10m/min～15m/min)比碳素工具钢提高了 。合金工具钢用于制造铰刀、丝锥、板牙等细长或截面积大、刃形复杂的工具 。
【世界顶级做刀钢材排名S390 世界顶级做刀钢材排名】高速钢是富含 W、Cr、Mo(钼)、V 高合金工具钢等合金元素 。白钢或锋钢钢或锋钢 。与碳工具钢和合金工具钢相比，高速钢具有热硬度高、切削温度高的突出特点 高达 500℃～650℃还能保持 60HRC 因此，允许切削速度提高 l～2 倍 (25m/min～30m/min) 。同时，高速钢具有较高的耐磨性、强度和韧性 。与硬质合金相比 ， 高速钢具有加工性好、综合力学性能好等优点 。高速钢的退火硬度为 207HBS～255HBS，类似于优质中高碳钢的退火硬度，各种复杂形状可以用普通材料刀成功切割加工；加热状态(900℃～1100℃)可反复锻造成所需毛坯；高速钢的抗弯强度为硬质合金 3～5 倍 ， 冲击韧性是硬质合金 6～10 经过仔细研磨，高速钢刀钝圆半径小于15 mμ，其锋利性优于硬质合金 。综上所述 ， 高速钢的切割性能远好于工具钢，加工性能远好于硬合金 。因此 ， 到目前为止，高速钢仍然是世界各国制造复杂、精密、成型工具的基本材料 ， 也是应用最广泛的工具材料之一 。综上所述，高速钢的切割性能远好于工具钢，加工性能远好于硬合金 。因此，到目前为止，高速钢仍然是世界各国制造复杂、精密、成型工具的基本材料 ， 也是应用最广泛的工具材料之一 。
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