在手工切削工具的发展历程中，材料的革新始终是推动性能提升的核心动力。从最初的青铜工具到现代的复合材料刀具，每一次材料突破都标志着手工切削工具进入新纪元。
高碳钢是手工切削工具最经典的材料之一。通过控制碳含量和热处理工艺，高碳钢刀具展现出优异的硬度和耐磨性。日本传统武士刀采用的玉钢（Tamahagane）便是高碳钢的典型代表，其含碳量约 1.0% - 1.5%，经反复折叠锻打形成的层状结构，使刀刃硬度可达 HRC60 以上，同时保持一定韧性。现代高精度雕刻刀仍大量使用高碳钢，通过优化淬火工艺，在保持锋利度的同时延长使用寿命。
合金钢的应用进一步拓展了手工切削工具的性能边界。高速钢（HSS）因其在高温下保持硬度的特性，成为金属切削领域的首选材料。M2 型高速钢含钨 6%、钼 5%、铬 4%、钒 2%，其红硬性可达 600℃，非常适合制作钻头、铣刀等需要承受高热量的工具。粉末冶金高速钢（PM - HSS）通过雾化制粉工艺消除了传统熔炼法的偏析问题，使碳化物分布更均匀，抗弯强度提高 30% 以上，成为高端切削工具的主流材料。
陶瓷材料的引入实现了手工切削工具的革命性突破。氧化铝陶瓷刀具硬度可达 HRA91 - 94，耐磨性是硬质合金的 3 - 5 倍，特别适合加工高硬度材料。某航空航天企业使用氮化硅陶瓷刀具加工钛合金叶片，其使用寿命是硬质合金刀具的 8 倍，切削速度提升 40%。然而陶瓷材料的脆性限制了其应用范围，通过添加氧化锆增韧（ZrO₂），抗弯强度可提升至 800MPa 以上，使陶瓷刀具在精密加工领域得到更广泛应用。
复合材料的发展为手工切削工具带来新可能。碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）刀柄结合了碳纤维的高强度和树脂的抗冲击性，使工具重量减轻 40% 以上，同时保持足够刚性。在医疗精密手术工具中，CFRP 刀柄与陶瓷刀片结合，既满足无菌要求，又降低了医生操作疲劳度。金属基复合材料（MMC）如碳化硅颗粒增强铝基材料，用于制作锯片基体，其耐磨性比传统钢材提高 2 倍，而重量仅为钢材的 1/3。
未来手工切削工具材料将向多相复合、梯度功能化方向发展。例如，通过纳米涂层技术在刀具表面形成硬度梯度结构，内层保持韧性，外层提供高硬度，从而实现综合性能的优化。同时，生物相容性材料的开发将推动手工切削工具在医疗领域的创新应用。
