Darbības laikā griezējinstrumenti tiek pakļauti ievērojamam griešanas spiedienam, berzei un trieciena spēkiem, radot augstu griešanas temperatūru. Strādājot šajā augstas-temperatūras, augsta-spiediena un lielas-berzes vidē, izmantojot nepiemērotus materiālus, instruments ātri nolietosies vai salūzīs. Tāpēc instrumentu materiāliem jāatbilst vairākām pamatprasībām.
1. Augsta cietība un laba nodilumizturība
Cietība ir instrumenta materiālu pamatīpašība. Lai instruments grieztu skaidas no sagataves, tā cietībai jābūt lielākai par sagataves materiāla cietību. Metāla materiālu griešanai izmantoto instrumentu griešanas malas cietība parasti ir virs 60 HRC.
Oglekļa instrumentu tērauda materiāliem istabas temperatūrā cietībai jābūt virs 62 HRC; ātrgriezēja{1}}tērauda cietība ir 63–70 HRC; un cementēta karbīda instrumentu cietība ir 89-93 HRC.
Nodilumizturība ir instrumenta materiāla spēja izturēt nodilumu. Parasti, jo augstāka ir instrumenta materiāla cietība, jo labāka ir nodilumizturība. Jo augstāka cietība, jo lielāks skaitlis, mazākas daļiņas, un jo vienmērīgāks ir cieto punktu (piemēram, karbīdu un nitrīdu) sadalījums instrumenta materiāla metalogrāfiskajā struktūrā, jo labāka ir nodilumizturība. Tas ir saistīts arī ar instrumenta materiāla ķīmisko sastāvu, izturību, mikrostruktūru un berzes zonas temperatūru.
2. Pietiekama izturība un stingrība
Lai novērstu šķelšanos un lūzumu, kad instruments tiek pakļauts augstam spiedienam un triecienam un vibrācijai, kas parasti rodas griešanas laikā, instrumenta materiālam jābūt ar pietiekamu izturību un stingrību. Parasti, jo augstāka ir stingrība, jo lielāku griešanas spēku tas var izturēt.
3. Augsta karstumizturība
Karstumizturība ir galvenais instrumenta materiālu griešanas veiktspējas rādītājs. To parasti mēra pēc spējas saglabāt augstu cietību, nodilumizturību, izturību un stingrību augstās temperatūrās, ko sauc arī par karsto cietību.
Jo augstāka ir instrumenta materiāla cietība augstās{0}}temperatūras apstākļos, jo labāka ir karstumizturība, jo lielāka ir izturība pret plastiskām deformācijām un nodilumu augstās temperatūrās, kā arī lielāks pieļaujamais griešanas ātrums.
Papildus augstai{0}}temperatūras cietībai instrumentu materiāliem jābūt arī izturīgiem pret oksidēšanu augstā temperatūrā un labai noturībai pret adhēziju un difūziju. Šo raksturlielumu sauc par ķīmisko stabilitāti.
4. Labas termofizikālās īpašības un termiskā triecienizturība
Jo labāka ir instrumenta materiāla siltumvadītspēja, jo vieglāk griešanas siltums tiek novadīts prom no griešanas zonas, tādējādi samazinot instrumenta materiāla griešanas daļas temperatūru un samazinot instrumenta nodilumu.
Lielāka siltumvadītspēja nozīmē, ka siltums tiek vieglāk novadīts, tādējādi samazinot temperatūras gradientu uz instrumenta virsmas; neliels termiskās izplešanās koeficients var samazināt termisko deformāciju; un neliels elastības modulis var samazināt termiskās izplešanās izraisītā mainīgā sprieguma amplitūdu.
Instrumentu materiālus ar labu termiskā trieciena izturību var izmantot ar griešanas šķidrumiem apstrādes laikā.
5. Laba apstrādājamība
Instrumentiem jābūt ne tikai ar labu griešanas veiktspēju, bet arī viegli izgatavojamiem. Tas prasa, lai instrumenta materiālam būtu laba apstrādājamība, piemēram, kalšanas veiktspēja, termiskās apstrādes veiktspēja, metināšanas veiktspēja, slīpēšanas veiktspēja un augstas temperatūras plastiskā deformācija.
6. Ekonomiskā efektivitāte
Ekonomiskā efektivitāte ir viens no svarīgiem instrumentu materiālu rādītājiem. Instrumentu materiālu izstrāde jāapvieno ar reālo valsts resursu situāciju, kam ir būtiska ekonomiska un stratēģiska nozīme.
Lai gan daži instrumenti ir ļoti dārgi par vienu vienību, to izmaksas par vienu daļu ne vienmēr ir augstas to ilgā kalpošanas laika dēļ. Tāpēc, izvēloties instrumentus, jāņem vērā ekonomiskā efektivitāte. Turklāt progresīvās apstrādes sistēmās instrumentiem ir jābūt stabiliem un uzticamiem griešanas veiktspējai, ar noteiktu paredzamības pakāpi un augstu uzticamību.