刀具材料是指刀具切削部分的材料。它的性能優劣是影響加工表面質量、切削效率、刀具壽命的重要因素。選用新型刀具材料不但能有效地提高切削效率、加工質量和降低成本，而且往往是解決某些難加工材料的工藝關鍵。切削加工時，刀具切削部分直接和工件及切屑相接觸，承受著很大的切削壓力和沖擊，并受到工件及切屑的劇烈摩擦，產生很高的切削溫度。也就是說，刀具切削部分是在高溫、高壓及劇烈摩擦的惡劣條件下工作的。因此，刀具材料應具備以下基本性能。
1.高硬度
刀具材料的硬度必須更高于被加工工件材料的硬度，否則在高溫高壓下，就不能保持刀具鋒利的幾何形狀，這是刀具材料應具備的最基本特征。目前，切削性能最差的刀具材料——碳素工具鋼，其硬度在室溫條件下也應在62HRC以上；高速鋼的硬度為63～70HRC；硬質合金的硬度為89～93HRA。
HRC和HRA都屬于洛氏硬度，HRA硬度一般用于高值范圍（大于70）。HRC硬度值的有效范圍是20～70之間。60～65HRC的硬度相當于81～836HRA和維氏硬度687～830HV。
2.足夠的強度和韌性
刀具切削部分的材料在切削時要承受很大的切削力和沖擊力。例，車削45鋼時，當αp=4mm，f=0.5mm/r時，刀片要承受約4000N的切削力。因此，刀具材料必須要有足夠的強度和韌性。一般用刀具材料的抗彎強度σb（Pa）表示它的強度大小，用沖擊韌度αk（J/m2）表示其韌性的大小，它反映刀具材料抵抗脆性斷裂和崩刃的能力。
3.高耐磨性和耐熱性
刀具材料的耐磨性是指抵抗磨損的能力。一般來說，刀具材料硬度越高，耐磨性也越好。此外，刀具材料的耐磨性還和金相組織中化學成分，硬質點的性質、數量、顆粒大小和分布狀況有關。金相組織中碳化物越多，顆粒越細，分布越均勻，其耐磨性就越高。
刀具材料的耐磨性和耐熱性有著密切的關系。其耐熱性通常用它在高溫下保持較高硬度的性能即高溫硬度來衡量，或稱為紅硬性。高溫硬度越高，表示耐熱性越好，刀具材料在高溫時抗塑性變形的能力、抗磨損的能力也越強。耐熱性差的刀具材料，由于高溫下硬度顯著下降而導致快速磨損乃至發生塑性變形，喪失其切削能力。
4.良好的導熱性
刀具材料的導熱性用熱導率[單位為W/（m·K）]來表示。熱導率大，表示導熱性好，切削時產生的熱量容易傳導出去，從而降低切削部分的溫度，減輕刀具磨損。此外，導熱性好的刀具材料其耐熱沖擊和抗熱龜裂的性能增強，這種性能對采用脆性刀具材料進行斷續切削，特別是在加工導熱性能差的工件時尤為重要。
5.良好的工藝性和經濟性
為了便于制造，要求刀具材料有較好的可加工性，包括鍛壓、焊接、切削加工、熱處理、可磨性等。經濟性是評價和推廣應用新型刀具材料的重要指標之一，也是正確選用刀具材料、降低成本的重要依據之一。
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