超級合金，如鈦合金，是眾所周知的難加工材料。這些合金在加工條件（高溫、應變和應變率）下的變形機制與鋁、鋼等常規金屬的變形機制非常復雜，完全不同。鈦合金具有較高的屈服應力與拉伸強度之比（>0.9），當應變速率大于103 s時，流動應力隨應變速率顯著增加，這在任何加工過程中都很容易實現。分割（通常稱為鋸齒形切屑）是鈦合金加工時切屑的特征形狀。分段切屑的形成被認為是由于裂紋的增長和絕熱剪切帶的形成，這是由于應變硬化優于熱軟化和位錯在微觀結構中移動的困難而產生的。分段切屑導致切屑厚度的變化。此外，較低的彈性模量會導致工件過度偏轉，并遠離刀具。當切削刃向前移動時，工件彈回。這會導致偏轉、振動和顫振。

這些材料的低導熱性和體積比熱導致加工過程中的切削溫度高。此外，在高溫下保持強度的能力和嚴重的加工硬化能力導致高加工力。此外，改變鈦合金相的能力使變形過程更加復雜。由于化學親和力的作用，市場上大多數較硬的刀具不適合加工這些材料，這會導致刀具的化學磨損。此外，切屑很容易在工具上焊接，形成堆積邊緣。因此，切削刀具在加工過程中通過不同的磨損機理迅速磨損。陶瓷和立方氮化硼（CBN）刀具在刀刃和前刀面上有較大的槽磨損。因此，這些工具材料不適合加工鈦合金。然而，只有硬質合金、無粘結CBN、燒結金剛石和天然金剛石工具在鈦合金加工中表現出可接受的性能。燒結金剛石刀具在低速下的性能略優于硬質合金刀具，但在高速下，這兩種刀具的性能基本相同。無冷卻液低速（100 m/min）切割5分鐘后，碳化鎢（K10）刀具磨損迅速增加。但是，即使在切割30分鐘后，水溶性冷卻液的磨損率也明顯較低。在較高的切削速度（198 m/min）下，刀具壽命變得非常短。另一方面，即使在較低（100 m/min干燥）和較高（198 m/min冷卻液）切割速度下切割30分鐘后，天然金剛石工具仍顯示輕微磨損。然而，即使在切割幾分鐘后，隨著切割速度（300 m/min）的進一步增加，也會發現嚴重的刀具磨損。通常，由于局部溫度較高，導致PCD工具損壞的原因是擴散和溶解過程。無粘合劑CBN（BCBN）工具沒有任何粘合劑來保持工具材料顆粒，并顯示出改進的高溫耐久性和熱導率。與燒結硬質合金、PCBN、PCD刀具相比，BCBN刀具在Ti6Al2Nb1ta車削過程中具有較低的齒面磨損和較鋒利的刃口。一些涂層，如錫（通過物理氣相沉積）和TiCN+Al2O3（通過化學氣相沉積），可以提高硬質合金刀具（銑削工藝）的壽命。這兩種刀具在55 m/min的切削速度和每齒0.1 mm的進給量下的刀具壽命均為30 min。TiCN（3.1μm）和AlSitin（3.9μm）涂層（通過電弧蒸發）在切削速度為50–130 m/m in（車削）的濕潤滑和最小潤滑條件下，與未涂層硬質合金刀具相比，也表現出更好的性能（幾乎是刀具壽命的兩倍）。