Con el propósito de contribuir al mecanizado sostenible, el objetivo fue investigar el torneado del acero inoxidable martensítico X20Cr13 bajo técnicas alternativas de enfriamiento y lubricación. Se aplicó la técnica de lubricación de mínima cantidad en combinación con el enfriamiento por tubo de vórtice, como el método de enfriamiento óptimo determinado mediante el análisis relacional gris ponderado por entropía basado en Taguchi (en comparación con la emulsión y la técnica de lubricación de mínima cantidad) en investigaciones anteriores al tornear acero inoxidable martensítico X20Cr13, de acuerdo con el diseño de Box-Behnken. El objetivo es investigar, al aplicar la condición de enfriamiento óptima (lubricación de mínima cantidad + vórtice) con el diseño de Box-Behnken, qué parámetros tienen una influencia significativa en la reducción de los parámetros de rugosidad superficial y también en la vida útil de la herramienta. Se seleccionaron como parámetros de corte la velocidad de corte (260, 290 y 320 m/min), la tasa de avance (0.3, 0.35 y 0.4 mm/rev) y la profundidad de corte (1, 1.5 y 2 mm). Se obtuvo un modelo exponencial para la vida útil de la herramienta. Según los resultados del ANOVA, se puede ver que solo la tasa de avance tuvo una influencia significativa en la vida útil de la herramienta. Para la vida útil de la herramienta, según los resultados del ANOVA, se puede ver que los tres parámetros (velocidad de corte, tasa de avance y profundidad de corte) tienen una influencia significativa en la vida útil de la herramienta. Los resultados experimentales se compararon con los resultados del modelo matemático exponencial y se presentaron en diagramas. Se diseñó una nueva boquilla para esta investigación que permite que los micro-gotas de la unidad de MQL y el aire comprimido frío del tubo de vórtice se conecten en un solo flujo (sistema de canal único) antes de entrar en la zona de corte, permitiendo así la lubricación y el enfriamiento simultáneos. Para el sistema de tubo de vórtice utilizado con un flujo de aire de 708 L/min y una presión de aire de entrada de 0.69 MPa, se puede lograr una caída de temperatura de -29 grados C respecto a la temperatura de entrada del aire de 21 grados C. Por lo tanto, se puede recomendar la técnica de lubricación de mínima cantidad con enfriamiento por tubo de vórtice para el torneado del acero inoxidable martensítico X20Cr13.