虽然纯钛是软的，不表现出明显的机械特性，但钛合金显示出优越的机械和热性能。钛合金具有高强度重量比、高屈服应力、很高的蠕变和腐蚀电阻率、相对较低的密度、高韧性、高耐磨性和良好的生物相容性等良好的物理、机械和热性能，使钛合金在航空航天、燃气轮机、核电站、生物医学等许多行业具有吸引力。

另一方面，这些性能加上导热性差、比热高、加工硬化倾向和与所有已知刀具材料的高化学反应性，也导致钛合金加工困难，即刀具寿命短、表面质量差、生产率低和加工成本高。

众所周知，在切削区，加工能量的很大一部分转化为热量，加工钛，由于材料导热性差，热容量大，所产生的热量不能通过工件和切屑有效散热。传统切削液接触热表面蒸发，在刀具表面形成热蒸汽膜。因此，所产生的热量无法传导，并在切割区域积聚，导致局部温度高，导致刀具过度磨损和表面质量差。除此之外，加工钛的特点还在于生产锯齿状切屑。这是由于钛的高动态剪切强度和低热导率造成的，在加工过程中由于高剪切率导致芯片的绝热剪切带。

自20世纪60年代以来，人们就开始研究和确定液化气体（如二氧化碳和氮气）作为钛合金加工中控制切削温度和提高加工性能的有效冷却剂。此外，使用液化气体为传统油基冷却液提供了一种替代品，具有较低或无环境和健康危害。低温加工可采用工件冷却、间接刀具冷却和切削区冷却等不同工艺，洪、赵建议在切削区喷入少量冷剂。目的是降低切削温度，同时防止工件材料过度硬化，因为钛即使在-196°C时仍保持很大的延展性和韧性。