刀具磨损与一般机械零件的磨损不同，一方面由于刀具前刀面所接触的切屑和后刀面所接触的工件都是新生表面，这个表面不存在氧化层或其他污染。另一方面又由于刀具的摩擦区 （前刀具、后刀面）是在高压 （大于工件材料的屈服应力）、高温 （700～1200°C）作用下进行的，所以刀具的磨损原因极其复杂，按性质大体可分为机械作用和热-化学作用两类原因。
１.机械作用的磨损
两相接触物体表面间，具有相对运动时，硬物体使软物体摩擦面上材料减少的现象，称为机械磨损。刀具材料虽比工件材料硬，但从微观上看，在工件材料中包含有氧化物（SiO２、Al２O３）、碳化物 （Fe３C、SiC）等硬质点。这些硬质点的硬度很高，它们像切削刃一样，在刀面上划出划痕，使刀具磨损。此外，积屑溜脱落的碎片，黏结在切屑或工件上，也会使刀具磨损。
机械磨损是低速时形成刀具磨损的主要原因。这时，切削温度较低，其他磨损都不显著。由机械磨损产生的磨损量与刀具和工件间相对滑动距离或切削路程成正比。
２.热-化学作用的磨损由于高温，使接触面间产生某些化学作用，形成化学反应而引起的刀具磨损。这种磨损有以下几种：
（１）黏结磨损
黏结是分子间的吸引力导致金属相互吸附的结果。切削时，在一定温度与压力下，使刀具与切屑和工件间产生黏结 （如积屑瘤的产生中所述）。两摩擦面间的黏结点因相对运动，使刀具一方的晶粒或晶粒群受剪切或拉力而被对方带走，而造成磨损。此外，当积屑瘤脱落时，带走刀具材料也会形成黏结磨损。
黏结磨损不仅与切削温度有关，也与刀具材料和工件材料两者的化学成分有关。例如，切削铁素体时，使用YT类刀具比YG类刀具黏结磨损小。这是由于含有TiC的硬质合金，在高温下会形成Tio2，可减少黏结。而切削镍铬钛合金时，YT类硬质合金却比YG类的黏结磨损大。这是因为，刀具和工件材料中Ti元素亲合作用的结果；而YG类刀具材料中无Ti元素。因而黏结磨损小。
（２）扩散磨损
切削时，由于高温，刀面始终与切屑或工件的新生表面相接触，在接触面间分子活动能量很大，使两摩擦面间的化学元素相互扩散到对方去，造成两摩擦面的化学成分发生变化，降低刀具材料的性能，加速刀具磨损。例如，用硬质合金刀具切削钢时，由800°C开始，硬质合金中的Co、Ｃ、Ｗ等元素会扩散到切屑中去；而切屑中的Fe元素又可能扩散到硬质合金中来，使硬质合金形成新的低硬度、高脆性的复合碳化物。又由于Co的扩散造成ＷＣ、TiＣ等与基体的结合强度降低，从而加速刀具磨损。
扩散磨损的速度，一方面取决于刀具和工件材料间是否容易起化学反应。不同材料间有不同的化学亲和力。有些材料间，在一定高温条件下会发生强烈的化学反应，如ＷＣ与碳钢之间。在相同条件下，有的则不发生反应，如Al２O３和碳钢之间。有的会发生轻微反应，如TiＣ与碳钢之间。因此，切削碳钢时，ＷＣ-Ｃｏ硬质合金磨损最快，Al２O３陶瓷刀具磨损最慢，而WC-TiC-Co硬质合金刀具介于两者之间。因而在切削钢材时，广泛采用ＹＴ、ＴＷ类或表面涂有TiＣ、TiＮ、Al２O３或TiＣ基的涂层硬质合金，可减少和防止扩散磨损。
另一方面扩散磨损的速度又取决于接触面的温度。根据扩散规律表明，对一定材料，随着温度的升高，扩散量先是较缓慢地增大，而后则越来越迅猛地增大。例如钨向铁中的扩散速度在1280°C时为１，在1330°C时则为5.56。用硬质合金刀具切削钢时，前刀面最高温度在离切削刃一小段距离处 ，与磨损时形成月牙洼的ＫＴ最大处基本重合，说明黏结磨损与扩散磨损是产生月牙洼的主要原因。用高速钢切削钢和铸铁时，在前刀面上由于扩散形成一层厚度为２～３μｍ的白色带状中间层，其中的Ｃ和Cr含量增加，而Fe的含量减少。白色层随时被切屑带走，使刀具磨损。由于高速钢刀具在常用的切削速度范围内加工，温度较低 （不超过600°C），因而扩散磨损很轻。
（３）氧化磨损或化学磨损在一定的温度条件下 （通常高于800°C），刀具材料 （如硬质合金）与空气中的氧、极压润滑液中的添加剂硫、氯等起化学作用，生成一些疏松、脆弱的氧化物 （Co3C4、CoO、ＷＯ３等）被切屑带走从而加速刀具的磨损。或因刀具材料的某种介质被腐蚀造成刀具磨损。例如YT14切削18-8不锈钢 （wCr为１８％，ｗNi为９％）时，如采用硫、氯化切削油，由于硫和氯的腐蚀作用，刀具寿命反而比不用切削液低。
用硬质合金刀具进行切削，在低温时以机械磨损为主。温度升高，黏结磨损加快，温度再升高，黏结磨损减少而扩散磨损与氧化磨损加快。
（４）相变磨损当刀具的最高温度超过相变温度时，刀具表面金相组织发生变化，使马氏体组织转化为托氏体或索氏体，硬度急剧下降，刀具磨损加剧。高速钢的相变温度为550～600°C。
用高速钢刀具进行切削，低温时以机械磨损为主；温度升高，黏结磨损加快；温度达到相变时即形成相变磨损，刀具很快失去工作能力。
由上可知，温度对刀具磨损起着决定性的作用，温度越高，刀具磨损越快。
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