חומרי כלי חיתוך מתכת הנמצאים בשימוש כיום ניתנים לחלוקה לתשעה סוגים, החל מפלדה במהירות גבוהה (עם מהירות החיתוך הנמוכה ביותר ועמידות הבלאי הגרועה ביותר) לכלי יהלומים פוליגריסטליים (PCD) (עם הביצועים הטובים ביותר במהירות-), כאשר לכלי קרביד יש את היישום הגדול ביותר, המהווים 80% מסך המכירות של כלים שונים. לכלי CBN עמידות מצוינת בחום ויכולים לחתוך חומרים קשים בטמפרטורות גבוהות, אך אינם יכולים לעבד מתכות רכות.
מהירויות החיתוך שחומרי הכלים הללו יכולים לעמוד בהן גדלות בהדרגה מלמעלה למטה. חיתוך מהיר-מצריך גם חומרי כלי עם קשיחות טובה, עמידות גבוהה בפני פגיעה ועמידות טובה בפני שחיקה.
1. באופן כללי, כלים בעלי ביצועים- נמוכים יותר, כגון פלדה במהירות גבוהה- וקרביד לא מצופה, נמצאים בשימוש נרחב בתהליכי חיתוך רגילים, אך הביצועים המהירים- שלהם גרועים. כלים בעלי ביצועים גבוהים, כגון כלי PCD, הם הקשים ביותר מכל חומרי הכלים, בעלי עמידות בפני שחיקה גבוהה מאוד ויכולות מהירות גבוהות מאוד. הם מוכיחים באופן מלא את עליונותם בעיבוד-במהירות גבוהה של מתכות לא-ברזליות וחומרים לא-מתכתיים, כאשר לחום החיתוך אין כמעט השפעה עליהם. עם זאת, עמידות הפגיעה שלו גרועה, והביצועים התרמיים שלו גרועים מאוד בעת חיתוך פלדה וחומרי ברזל יצוק. הסיבה לכך היא שבמהלך חיתוך מהיר- של מתכות ברזליות, אטומי פחמן בחומר הכלי מתפזרים לתוך חומר העבודה, וגורמים לבלאי מואץ של הכלים.
2. לכלי קרביד יש את נפח היישום הגדול ביותר, המהווים 80% מסך המכירות של כלים שונים. עבור חיתוך מתכת מהיר רגיל, נעשה שימוש ב-90% מכלי קרביד. לקרביד יש קשיחות השפעה טובה יחסית, אבל הביצועים המהיר- הגבוהים שלו גרועים. יתר על כן, כלי חיתוך מהירים- חייבים להיות בעלי קשיות חמה גבוהה ויציבות כימית, אשר קרביד אינו יכול לעמוד בהם.
3. לכלי CBN יש עמידות מצוינת בחום ויכולים לחתוך חומרים קשים בטמפרטורות גבוהות, אבל הם לא יכולים לעבד מתכות רכות. היתרונות של מספר חומרי כלי עבודה שונים נבחנים. פיתוח חומרי כלים חדשים בעלי קשיחות פגיעה ועמידות בפני שחיקה גבוהה, ויישום ציפוי פני השטח של חומר בעל קשיות חמה ועמידות בפני שחיקה על חומר מטריצת כלי בעל קשיחות פגיעה טובה, יוצר כלים חדשים המשלבים לרוב את היתרונות של שני החומרים. לכלים אלה יש מגוון רחב של יישומים ב-חיתוך מהיר.
4. בהנחיית רעיון זה, צצו כלים חדשים לחיתוך חומרים מרוכבים, כגון כלים מצופים קרביד-, כלים מצופים CBN- וכלים מצופים PCD-, כדי להתאים לחיתוך מהיר- של חומרי מתכת שונים. לכלי קרביד מצופים המתאימים לחיתוך מהיר-, בשל השימוש בחומרי ציפוי בעלי עמידות טובה בחום וקשיות גבוהה, כמו גם בטכנולוגיית ציפוי רב-שכבתי, טווח חיתוך רחב יותר וחיי כלי עבודה ארוכים יותר, וביצועי החיתוך שלהם עדיפים באופן משמעותי על פני קרביד לא מצופה. לכן, לקרביד מצופה יש מגמה חזקה של החלפת קרביד לא מצופה רגיל.
טכנולוגיית ציפוי הכלים מתאימה לא רק לכלי קרביד אלא השיגה תוצאות טובות גם בחומרי כלים אחרים. כלים קרמיים מתאימים גם לחיתוך מהיר- והפכו לחלק חשוב במחקר ובפיתוח של חומרי הכלים בשנים האחרונות. בשל עמידותם הטובה בפני פגיעה, קשיחות ועמידות בפני זעזועים תרמיים חזקה, הם מתאימים מאוד לעיבוד מהיר-.