（1）高強度和超高強度鋼
       調質（淬火，中溫回火）后σs>1000MPa或σb>1100 MPa的結構鋼，稱為高強度鋼。調質后σs>1200MPa或σb>1500MPa的結構鋼，稱為超高強度鋼。在這類鋼材中，凡含碳量在0.30%~0.50%之間，合金元素總量不超過6%的，為低合金高強度、超高強度鋼，在生產中用得非常多。還有合金元素含量較多的中合金、高合金高強度與超高強度鋼，它們的加工難度更大。
       高強度、超高強度鋼的金相組織一般為索氏體和托氏體。與普通碳素結構鋼相比，它們的硬度、強度較高（約比45鋼高出1倍或1倍以上），沖擊值較大，導熱系數偏低，故切削力較大，切削溫度較高。加工高強度、超高強度鋼時，可選用與加工普通碳素鋼相同的刀具材料。根據粗加工、半精加工、精加工的要求，分別采用不同牌號的YT類硬質合金，最好是添加鉭鈮的牌號。高速精加工時，應采用高TiC含量的YT類合金，也可采用YN類合金（金屬陶瓷）、涂層合金與Al2O3陶瓷。在工藝系統鋼性允許的情況下，前角和主偏角應較小，刀尖圓弧半徑應較大。必須采用低于加工中碳正火鋼的切削用量，尤其是切削速度。

（2）高錳鋼
       高錳鋼的典型牌號有Mn13，40Mn18Cr3，50Mn18Cr4等。經過水韌處理，金相組織為均勻的奧氏體。它的原始硬度雖不甚高，但其塑性和韌性特別高，加工硬化特別嚴重。硬化后可達HBW500。它的導熱系數很小，只為45鋼的1/4。切削力比加工中碳鋼時增大60%，切削溫度很高。應選用硬度高、有一定韌性、導熱系數較大、高溫性能好的刀具材料。一般，粗加工時應選用YG類和YW類硬質合金；精加工時可用YW或YT14合金，用Al2O3陶瓷刀具進行高速精加工效果很好。宜采用較小的前角和主偏角，較大的后角，切削速度應較低，進給量應較大。

（3）淬硬鋼和冷硬鑄鐵
       淬硬鋼的組織為回火馬氏體，硬度可達HRC60以上。塑性和導熱系數均極低。冷硬鑄鐵的特點是鑄鐵表面經激冷而發生“白口”（組織為滲碳體加珠光體），硬度亦達HRC52~HRC60，其它性能與淬硬鋼相近。宜采用YG類合金（YG類的彈性模量大于YT類合金）。用Al2O3或Si3N4基陶瓷刀具對淬硬鋼和冷硬鑄鐵進行精加工、半精加工，效果比硬質合金好。刀具前角和主偏角應小，切削速度應低。半精加工和精加工時可用CBN刀具。

（4）不銹鋼
       1）切削力大，切削溫度高：原始硬度、強度都不太高，但切削時切向應力大、塑性變形大，因而切削力大。此外材料導熱性極差（為45鋼的1/3），造成切削溫度升高，且高溫往往集中在刀具刃口附近的狹長區域內，從而加快了刀具的磨損。
       2）加工硬化嚴重：不銹鋼特別是奧氏體不銹鋼以及一些高溫合金不銹鋼均為奧氏體組織，切削時加工硬化傾向大，且易形成一定數量的硬質夾雜物，通常是普通碳素鋼的數倍，刀具在加工硬化區域內切削，使刀具壽命縮短。
       3）容易粘刀：無論是奧氏體不銹鋼還是馬氏體不銹鋼均存在加工時切屑強韌、切削溫度很高的特點。當強韌的切屑流經前刀面時，將產生粘結、熔焊等粘刀現象，影響加工零件表面粗糙度。

      4）刀具磨損加快：不銹鋼材料中一般含高熔點元素、塑性大，切削溫度高，使刀具磨損加快，磨刀、換刀頻繁，從而影響了生產效率，提高了刀具使用成本。

（5）高溫合金
       高溫合金的加工難度更大，其原始硬度、強度偏高，導熱系數很?。?5鋼的1/3~1/4），硬夾雜物多，加工硬化嚴重，切削力大，切削溫度高。高溫合金中含有許多高熔點合金元素，如Fe，Ti，Cr，Co，Ni，V，Mo，W等，它們與非金屬元素N、C、B等結合成比重小、熔點高的高硬度化合物，還能形成有一定硬度和韌性的金屬間化合物，這些都能加劇刀具的磨損。加工不銹鋼和高溫合金都應采用YG類和YW類硬質合金，而不能用含Ti的YT類合金。采用適當的刀具前角，切削速度應較低，進給量應較大。必要時也可采用高速鋼刀具。

（6）熱噴涂材料
      利用不同熱源，將合金粉末（Ni基、Fe基、Co基等）或陶瓷等材料加熱至溶化狀態，并在較大壓力和噴射速度下噴涂到工件表面上，從而形成一層牢固的、耐高溫、耐磨損的保護層。熱噴涂材料的成分、性能及加工性都與高溫合金相似，硬度尤高，刀具材料及切削用量的選用原則亦與高溫合金相近。

（7）鈦合金
       鈦合金的導熱系數極?。ㄖ粸?5鋼的1/6），化學性質活潑，易與大氣中氧、氮等化合而形成硬脆物質，刀屑接觸界面短，切削溫度高，彈性模量小。只能采用YG類硬質合金。
       1）切削刃與切割屑接觸長度短：鈦合金的切削在空氣中氧和氮的作用下，會形成硬脆的化合物，使切屑成短碎片狀，因而刀-屑接觸長度很短，切削力和切削熱集中在切削刃附近，刀具容易崩刃。
       2）導熱性差：鈦合金的導熱系數小，僅為45鋼的1/6-1/7，而且密度小，切削熱量集中在切削刃附近，刃區溫度高，刀具磨損劇烈。
       3）化學親和力大：與含Ti的硬質合金粘結嚴重。
       4）彈性模量?。杭s為45鋼彈性模量的1/2，故彈性恢復大，摩擦嚴重。同時，工件也容易發生裝夾變形。
       5）鈦屑易燃：在高溫下（600℃），鈦屑容易燃燒。（f）冷硬現象嚴重：鈦的化學活性大，在高的切削溫度下，很容易吸收空氣中的氧和氮，形成硬而脆的外皮，同時切削過程中的塑性變形也會造成表面硬化。冷硬現象不僅會降低零件的疲勞強度，而且能加劇刀具磨損。

（8）石材
       石材不僅是建筑材料，而且越來越多地用作機械工程材料。石材都較硬，例如輝綠巖為HS80，大理石為HS50，花崗巖達HS100以上。它們都是抗壓強度高，抗彎強度低，材質不如金屬材料均勻。出粉狀或粒狀碎屑。一般用YG類硬質合金加工，切割時常用金剛石鑲齒鋸片。

（9）工程塑料
       工程塑料的品種非常多，按其性質的不同可分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。前者有聚氯乙烯、聚丙烯、有機玻璃等，后者有膠木、玻璃鋼等。塑料的比重小，比強度高，耐磨損，抗腐蝕，不導電，具有良好的使用性能。它們的硬度、強度雖然不高，但導熱系數極小，只為碳鋼的1/175~1/450，加工時容易引起燒傷和熱變形。彈性模量小，不易保證加工尺寸。刀具材1料一般選用YG類硬質合金或高速鋼。

（10）復合材料和纖維增強材料
       復合材料可以由金屬、高聚物和陶瓷三者中任意兩個人工合成。復合材料包括纖維增強材料和顆粒增強材料。纖維增強的有碳纖維（CFRP）、玻璃纖維（GFRP）和Kevlar纖維（KFRP）等。纖維增強材料的彈性模量和導熱系數都很小，已加工表面易發生回彈、撕裂，產生毛刺；纖維對刀具切削力有一定擦傷作用。故表面質量不易保證，刀具耐用度亦受影響。切削力和表面粗糙度常因切削方向不同而變化。刀具材料宜選用YG類硬質合金或高速鋼。顆粒增強復合材料的基體（如鋁合金）雖較軟，但顆粒（如SiC）很硬，對刀具切削力有沖擊和刮傷，故刀具受損傷很大。一般，高速鋼、硬質合金和陶瓷刀具切削顆粒增強復合材料均不能勝任；建議用CBN或金剛石刀具或ta-C涂層刀具，但應采取增強刀具切削力的措施。