随着全球机加工水平不断进步，刀具生产制造技术也逐步发展，从刀具材料方面来讲，近代金属切削刀具材料从碳素工具钢、高速钢发展到今日硬质合金、立方氮化硼等超硬刀具材料，使切削速度从每分钟几米飚升到千米乃至万米。 

随着数控机床难加工材料不断发展，刀具实有难以招架之势。要实现高速切削、干切削、硬切削必须有好刀具材料。影响金属切削发展诸多因素，刀具材料起着决定性作用。

高速钢

高速钢自1900年面世至2000年，尽管各种超硬材料不断涌现，但始终未能动摇其切削刀具霸主地位，2000年以后硬质合金已成为高速钢“天敌”,正持续不断地侵蚀着高速钢刀具市场份额，但对于某些如螺纹刀具、拉削刀具等对韧性要求较高刀具，高速钢仍可与硬质合金“分庭抗礼”,甚至占明显优势。

据有关方面统计分析，2004年我国生产高速钢7.8万吨，几乎占全球产量50%,生产了约25亿件刀具，其近20亿件低档出口。2005年全国高速钢产量8.3万吨，其低合金高速钢（钨当量6%~12%）占40%左右，刀具生产、销售情况2004年差不多。从整体形势分析，目前最突出矛盾低档产品恶性膨胀，而高档产品严重短缺，或者说高端失守、低端混战，倘任其自由发展，高速钢刀具切削领域地位只会越来越低，甚至退出，将市场拱手让给外国佬。

人们习惯上将高速钢分为四大类：

1）通用高速钢（HSS）

以W18Cr4V为代表HSS曾辉煌过一个世纪，为我国刀具行业做出过杰出历史性贡献，但由于还存不少弊端，现已逐步淡出市场；M2钢市场份额已由上世纪90年代60%~70%下降到目前20%~30%;9341我国自行研制HSS,市场份额占20%左右，W7、M7等其他HSS产量比较低。HSS已占高速钢总量60%以上。由于HSS强韧性较高耐磨性、红硬性等优异性能，丝锥、拉刀等刀具领域，还会牢牢守住一块地盘，不过阵地逐年减少。

2）高性能高速钢（HSS-E）

HSS-E指HSS成分基础上加入Co、Al等合金元素，并适当增加含碳量，以提高耐热性、耐磨性钢种。这类钢红硬性比较高，经625℃×4h后硬度仍保持60HRC以上，刀具耐用度为HSS刀具1.5~3倍。

以M35、M42为代表HSS-E产量逐年增加，501我国自产高性能高速钢，成形铣刀、立铣刀等方面应用十分普遍，复杂刀具方面应用也比较成功。由于数控机床、加工心、高难加工材料发展迅速，HSS-E刀具材料亦逐步增加。

3）粉末高速钢（HSS-PM）

冶炼高速钢相比，HSS-PM力学性能有显着提高。硬度相同条件下，后者强度比前者高20%~30%,韧性提高1.5~2倍，国外应用十分普遍。我国上世纪70年代曾研制出多种牌号HSS-PM,并投入市场，但不知何故夭折，现各工具厂所用材料均系进口。值得欣喜，河冶科技股份有限公司（原河北冶金研究院）已能生产HSS-PM,并小批量供货，效果不错。由于资源日益枯竭HSS-PM自身优良综合性能及市场需求，HSS-PM必将会有一个长足进步。

4）低合金高速钢（DH）

由于合金资源越来越少、成套麻花钻出口及低速切削工具需要，钢厂工具厂共同开发出301、F205、D101等多种牌号DH.2003年我国生产高速钢6万吨，其DH两万吨，占高速钢1/3;2004年DH占高速钢40%,2005年、2006年仍呈增长势头。但其水分不少，有些根本不属高速钢，硬度也达不到63HRC,也被标以HSS.

硬质合金

机械制造业需要“高精度、高效率、高可靠性专用化”经营理念，当代刀具制造使用领域，“效率第一”理念已经取代了传统“性能价格比”老概念，这一变化为高技术含量高效刀具发展扫清了障碍。 

硬质合金不仅具有较高耐磨性，而且韧性也较高（超硬材料相比），所以得到广泛应用，展望未来，它仍然应用最广泛刀具材料。从历届机床工具博览会上可以看出，硬质合金可转位刀具几乎覆盖了所有刀具品种。随着科学技术发展刀具技术进步，硬质合金性能得到很大改善：一开发了提高韧性1~2μm细颗粒硬质合金；二开发了涂层硬质合金。与高速钢刀具相比，硬质合金涂层刀具市场份额增长幅度更大，因为高温高速切削参数下，高强度更为重要。

      现代切削刀具，硬质合金大展其威，展望未来，刀具材料无疑硬质合金天下。

超硬刀具材料

超硬材料指以金刚石为代表具有很高硬度物质总称。超硬材料范畴虽没有一个严格规定，但人们习惯上把金刚石硬度接近于金刚石硬度材料称为超硬材料。

1）金刚石

金刚石目前世界上已发现最硬一种材料。金刚石刀具具有高硬度、高耐磨性高导热性等性能，有色金属非金属加工得到广泛应用，尤其铝硅铝合金高速切削加工，如轿车发动机缸体、缸盖、变速箱各种活塞等加工，金刚石刀具难以替代主要切削刀具。近年来，由于数控机床普及数控加工技术高速发展，可实现高效率、高稳定性、长寿命加工金刚石刀具应用日渐普及。金刚石刀具现将来都数控加工不可缺少重要刀具。

2）立方氮化硼（CBN）

立方氮化硼氮化硼同素异构体，其结构与金刚石相似，硬度高达8000~9000HV,耐热度达1400℃，耐磨性好。近年来开发多晶立方氮化硼（PCBN）高温高压下将微细CBN颗粒通过结合相烧结一起多晶材料，既能胜任淬硬钢（45~65HRC）、轴承钢（60~64HRC）、高速钢（63~66HRC）、冷硬铸铁粗车精车，又能胜任高温合金、热喷涂材料、硬质合金及其他难加工材料高速切削加工。

3）陶瓷刀具

陶瓷刀具最有发展潜力刀具之一，目前已引起世界工具界重视。工业发达德国，约70%加工铸件工序由陶瓷刀具来完成，而日本陶瓷刀具年消耗量已占刀具总量8%~10%.由于数控机床、高效无污染切削、被加工材料硬等因素，迫使刀具材料必须更新换代，陶瓷刀具正顺乎潮流，不断改革创新，Al2O3陶瓷基体添加20%~30%SiC晶液制成晶须增韧陶瓷材料，SiC晶须作用犹如钢筋混凝土钢筋，它能成为阻挡或改变裂纹扩展方向障碍物，使刀具韧性大幅度提高，一种很有发展前途刀具材料。为了提高纯氧化铝陶瓷韧性，加入含量小于10%金属，构成所谓金属陶瓷，这类刀具材料具有强大生命力，正以强劲势头向前发展，也许将来会自成一系，成为刀具材料家族新成员。

陶瓷刀具主要原料Al2O3、SiO2、碳化物等，它们地壳最富足资源，发展此类刀具不存原料来源问题。因此，开发应用陶瓷刀具有重要战略意义深远历史意义。

由于切削加工机床切削技术突飞猛进，迫使刀具被动式同步。刀具材料发展趋势，向着高效率、高速度、高寿命方向发展。各种刀具材料发展，硬质合金（包括涂层硬质合金）一枝独秀；HSS将进一步萎缩；HSS-E增幅缓慢；HSS-PM将有长足进步；DH还会继续膨胀扰乱市场，不过好景不长；超硬刀具材料有广阔发展空间，将继续扩大应用比例。形成了以硬质合金为主线，各种材料既有独特优点应用范围，又互相发展、互相竞争，又相互有所取代补充整体格局。