ISO體系材料分類
ISO金屬加工工件材料分類體系分為六大類。
K 類包括鑄鐵。
鎳基和鈦基合金等耐熱高溫合金屬於 S 類。
H 類的材料特點在於硬度，基本包括硬度為 45-65 HRc 的鋼件。
不鏽鋼（鉻含量大於 12% 的合金鋼）組成了 M 類。
N 類包含有色金屬，主要是鋁、銅和黃銅。
最後是包含碳素鋼、低合金鋼及高合金鋼的 P 類，其中包括硬度高達 400HB 的合金鋼和鉻含量不超過 12% 的不鏽鋼。
有些長切屑的可鍛鑄鐵也屬於 ISO P 類。
上述分類基本上是依據不同材料的主要物理屬性。這些屬性本質上決定著材料的加工表現及其對切削的影響。
K 類金屬的特點是磨蝕性，這會加快刀具的磨損。
S 類中的耐熱高溫合金通常導熱性不良，這會導致切削區積聚熱量而使切削刀具變形。
H 類金屬的硬度不僅會對刀具產生很大的壓力，而且還會產生熱量。
M 類具有應變硬化的特點，工件材料在切削過程中會隨著變形而變硬。切削壓力和發熱量的增加會造成溝槽磨損及其他問題。
N 類金屬表現出粘著切削刀具的傾向，會造成積屑瘤、表面質量不佳以及切削刀具斷裂。
由於上述五類 ISO 材料或多或少各有一種主要物理屬性，因此設計切削刀具時可以在一定程度上消除其屬性對切削刀具的不利影響。例如，用於切削 H 類材料的刀具一般需要較高的強度，而切削N 類金屬的刀具更加鋒利，並採用有利於形成切屑流的設計，以最大限度地降低切削刃粘著的風險。
但是，ISO P類工件帶來了更複雜的挑戰。鋼件，尤其是千差萬別的合金鋼，通常會表現出不止一種甚至所有影響切削刀具性能的屬性，儘管通常不是極端情況。這給刀具的開發造成了難題；例如，在許多情況下，為應對低合金鋼粘著傾向而設計的鋒利刃口刀具可能無法承受另一種鋼成分的磨蝕特性。此外，由於製造商追求與客戶零件的特定性能需求相匹配的材料，所以各種專用合金鋼的開發仍舊勢頭不減。
了解金屬切削
加工合金鋼時，如何高效地平衡刀具的各種性能屬性如同在鋼絲上跳舞一般。要達到這種平衡，需要了解金屬切削的本質以及工件材料與切削刀具之間的相互作用。
金屬切削不是與刀切方式類似的劈開過程，而是對工件材料施加壓力，直到使其變形並以切屑形式剪切下來的過程。剪切操作伴隨著許多附加影響。使材料充分變形所需的機械力會產生高壓力和高熱量，導致溫度達到 800-900 ˚C 水平。斷續切削或者加工帶有硬內含物的零件會使切削刀具受到衝擊作用。除了機械因素之外，高溫高壓還會催化切削材料與工件材料之間發生化學反應，導致出現擴散或月牙窪形式的化學磨損。最後但同樣重要的是，金屬切削會產生強烈的磨擦。由於切削過程形成切屑並在刀具上磨擦，因此會產生摩擦，這稱為磨擦學效應；摩擦學是研究一定溫度和壓力下相互接觸的表面並測定這些表面相互改變程度的科學。所有這些作用力和相互作用都會產生不同的結果；或許最重要的結果是造成刀具磨損。
不同的鋼件選用不同的刀具
加工過程對鋼件的影響取決於合金鋼成分和鋼件的製造工藝。例如碳含量低於 0.25% 的碳素鋼，它用於那些要求強度高、耐衝擊、抗斷裂的汽車輪軸等應用中。經過軋制或鍛造的合金鋼會產生難以斷開的切屑，這些切屑會刮擦刀具表面並產生月牙窪磨損甚至粘著問題。對於這些成分，切削刀具設計具有鋒利的刃口，以便更加高效地剪切工件材料，同時採用鍍層抵抗化學磨損，並為切削表面提供潤滑。
另一方面，合金（包括錳等元素）含量超過 5% 的高合金鋼可以經過硬化用於製造需要耐磨性和剛性的部件，比如液壓部件和工具機零件等。通常產生的切屑容易成形和斷開，但是加工這些合金的刀具會承受高壓高溫。對於通過鑄造或鍛造工藝生產的未加工工件，其堅硬的表面和可能來自模具的內含物會要求切削刀具兼具韌性和耐磨蝕性。
