Aujourd'hui, en raison des contraintes environnementales et économiques, l'usinage fait parti des domaines en plein développement. Le tournage dur est un procédé récent qui permet d'usiner des aciers durs et en particulier d'obtenir des pièces avec un état de surface et une précision proche de ceux issus de la rectification. La maîtrise de ce procédé nécessite la compréhension des mécanismes intervenants dans la zone de coupe. Cette étude concerne principalement l'effet de la microstructure d'un acier 100Cr6 sur l'usinabilité et l'intégrité de surface. Cet acier a été étudié avec différents états métallurgiques. Plusieurs techniques d'analyses mécaniques et thermiques ont permis de mieux comprendre les mécanismes moteurs lors de la formation des copeaux en usinage dur. L'influence de la dureté sur les constantes d'écoulement a été mise en évidence. L'évolution de l'intégrité de surface en fonction des paramètres de coupe a été quantifiée par l'analyse de l'état de surface et des contraintes résiduelles. Des essais complémentaires en coupe orthogonale ont permis d'examiner les aspects thermiques, par caméra CCD- Proche IR.