現代切削刀具材料經歷了從碳素工具鋼—高速鋼，再發展到——陶瓷刀—PCBN（立方氮化硼）—。
刀具的切削性能越來越好，直接促進了數控加工的極大發展。高速鋼刀具熱硬性高，有較高的耐磨性、強度和韌性，與硬質合金相比，其最大優點是可加工性好并具有良好的綜合力學性能。
由于其良好的性能，目前高速鋼仍是世界各國應用最廣泛的刀具材料之一。
由硬度和熔點很高的碳化物（硬質相）和金屬粘接相經粉末冶金方法而制成，其硬度遠高于高速鋼，在540℃時，硬度仍可達82——87HRA，與高速鋼常溫時硬度相同。
硬質合金刀具的硬度和韌性隨著金屬粘接相的含量而變化，一般隨著金屬相含量的增多，硬度降低而韌性增強。
陶瓷刀具研制成功以來，由于其良好的性能，頗受市場歡迎。陶瓷刀具具有硬度高、耐磨性好，摩擦因數低，耐高溫、耐熱性好等優點，陶瓷刀具已經成為高速切削及難加工材料加工的主要刀具之一。
但是陶瓷刀具抗彎強度低，承受沖擊載荷能力較差，當加工面出現凸凹或加工過程振動較大時容易崩刃，不適于在低速和沖擊負荷下切削。陶瓷刀具承受熱沖擊載荷能力較差，切削過程不能使用冷卻液，可以實現干式切削。
CBN刀具在硬度和導熱率方面僅次于金剛石，具有高的硬度和耐磨性，很高的熱穩定性，優良的化學穩定性，較好的熱導性，較低的摩擦因數等，基本上具備完美刀具的一切性能，但強度和韌性較差，使用時應避免過大的沖擊造成刀具崩刃，因此一般采用負前角高速切削。
CBN刀具昂貴的價格也是制約其普遍使用的重要因素。
在刀具材料的發展過程中，涂層技術的產生和應用為刀具的強度、硬度和韌性之間的矛盾關系找到了緩解辦法，成為切削刀具發展史上的一次革命。刀具涂層技術主要是采用物理或者化學氣相沉積的方法，在刀具表面上獲得幾微米到十幾微米厚的硬質膜。
PCD刀具涂層具有高的硬度耐磨性，高的化學穩定性和抗粘結性能，低的摩擦因數等優點。
在PCD刀具基體表面添加涂層，可以很好地解決硬質合金等刀具硬度較軟、耐磨性較差、高溫時容易氧化等問題。當涂層的性能與基體性能差距較大或與基體材料粘結不牢固時，可以采用多層涂層，逐步改善涂層的韌性、涂層與基體的結合強度、涂層的耐磨性等問題。
涂層技術大大增強刀具硬度、韌性，提高刀具耐磨性和抗氧化性，進而延長刀具使用壽命和改善刀具的切削加工性能。
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