碳含量和硬度的关系，左侧为维氏硬度，右侧为洛氏硬度。
上图是不同人所做的不同含碳量的钢的淬火后的硬度。总的来说，在共析点（0.77%）以下，硬度随含碳量上升而提高。达到共析点以后，不同人的热处理方式不同，效果也就不同了。
既然碳含量到0.77%，硬度就到顶了，为什么我们用的很多刀具钢材含碳量都高于0.77%呢？这是因为，我们所测的洛氏硬度，是整体上的硬度。而含碳量高于0.77%的钢，多余的碳还是会形成渗碳体，也就是碳化铁的颗粒。渗碳体的硬度，还要明显高于马氏体。渗碳体的硬度是微观局部硬度，一般的硬度测量方法测不出来，它可以增强钢的耐磨性，耐磨性好，做成刀的刃保持性就好。锋利度可以保持更长的时间。但一般高碳钢所形成的渗碳体，不会出现乌兹钢那样的花纹。
而加了合金元素以后又会形成合金元素的碳化物颗粒，它们比构成渗碳体的碳化铁更硬。不同的合金元素形成碳化物的硬度也不同。比较顺序为：
锰 < 铁 < 铬 < 钒 < 钼 < 钨 < 铌
其颗粒硬度越高，钢的耐磨性就越强。这里边锰是个例外，刀具钢中，锰的含量很少超过1%。
但由于碳化铬的晶粒比碳化铁大，在刃口容易脱落，这使不锈钢达不到碳钢那样的极致锋利度。通过局部热处理，碳钢中的马氏体可以提供足够的硬度和强度，珠光体可以提供足够的韧性。至于生锈的问题，可以通过表面氧化、涂层的方式解决。当然表面的抗氧化层如何保证不脱落，也需要很高的技术保障。
在刀具钢来说，一般只分为碳钢和不锈钢两大类。不锈钢都是加了13%以上的铬元素，因此铬是不锈钢耐腐蚀作用的决定性元素，其他的都只是起辅助作用。没有哪种不锈钢是不加铬的。它的原理是加了铬以后，钢表面的氧化物会形成一层致密的保护膜，阻止它进一步氧化，从而起到防锈的效果。
初级刀迷往往有一个误区，就是以钢材的价格来判断刀的价值，这种方法非常片面。不锈钢肯定比碳钢贵，但在三十年前的美国，有一种观点很流行，就是说碳钢刀才真的牛，不锈钢都弱爆了。这个当然也比较片面，主要是因为那时候的不锈钢都不是为了做刀生产的，自然效果不佳。现在，有不少专门为做刀的不锈钢，效果好了很多。但即便在今天，碳钢仍然可以通过高超的热处理技术挑战任何不锈钢的极限。
不锈钢的最大劣势，就是不能像日本武士刀那样做局部热处理，因为它的C曲线右移太多，不锈钢要形成珠光体，需要几分钟，这样无论你怎么覆土，冷却速度也下降不了那么多，得到的仍然全是马氏体。现在是铁了心要让你当模特，腰围不超过6尺不许拒绝。因此，不锈钢如果和成功局部热处理的碳钢相比，一般是比不过的。它无法达到那种刚柔相济的效果。
里克·巴瑞特的折刀 1095高碳钢局部热处理。
即便不考虑局部热处理，铬对钢的韧性也存在负面影响。至于说增加了硬度和强度，也只是相对于热处理不好的碳钢而言。实际上1095、1084碳钢的硬度可达HRC66，而不锈钢的硬度一般最多也就是HRC62。
可以这么说，碳钢刀的价值主要在技术，不锈钢呢，一半在技术，一半在钢材。因此，现在的量产刀，绝大多数都是不锈钢的，因为产量大，没有条件做那么精细的热处理，用不锈钢至少可以保障一个基本的质量水平。而手工刀，不锈钢和碳钢各占半壁江山。手工刀用不锈钢的，多是追求完工度、艺术性。碳钢的手工刀，主要是ABS这种锻造工艺的崇尚者，因为不锈钢不适合锻造。而在一部分不锈钢刀匠看来，有些热衷锻造的人只不过是在装13。现代条件下，锻造的确并不能使钢材的性能有什么提升，但锻造有一个优势就是可以锻出独特的大马士革花纹。大马士革钢从理论上讲，可以兼具两种或三种钢的性能优势，但现在的大马士革钢主要还是为了好看。
ABS大师J 尼尔森做的博伊 采用1095、5100、15N20三种钢材锻造大马士革钢
ABS大师罗恩·牛顿的短剑 1095、15N20锻造大马士革钢
