金属陶瓷刀具的硬度比硬质合金高,抗弯强度和断裂韧性比陶瓷刀具高,更适合加工淬硬钢、高强度钢。因此有必要研究高性能金属陶瓷刀具材料,促进其实际应用。 微米和纳米改性金属陶瓷刀具材料是陶瓷材料研究的重要领域,本文利用微米级Ti（C,N）金属陶瓷为基体,分别添加了纳米级Al₂O₃和Ti（C,N）研制出了性能优良的纳米改性金属陶瓷刀具材料。研究了烧结工艺和添加剂（Cr₃C₂、VC、La₂O₃和Y₂O₃）对材料体系Ti（C,N）-Ni-Co显微组织和力学性能的影响。对高性能金属陶瓷刀具材料的力学性能、微观结构和切削性能进行了详细的研究。 根据金属陶瓷的设计原则,确定了Ti（C,N）基金属陶瓷刀具材料的材料体系,以Ti（C,N）固溶体为基体,添加的粘结金属为Ni和Co或Ni和Mo,添加剂为VC、Cr₃C₂、La₂O₃、Y₂O₃、Al₂O₃和MgO等。优化了热压烧结工艺,确定了合适的烧结工艺:烧结温度为1450℃,压力为25MPa,保温时间为30min。 系统研究了添加剂（Cr₃C₂、VC、La₂O₃和Y₂O₃）对材料体系Ti(C_0.7N_0.3)-Ni-Co显微组织和力学性能的影响。结果表明:VC对金属陶瓷刀具材料Ti（C,N）-（Ni-Co）-Cr₃C₂-VC的力学性能的影响很大,随着VC含量的增加,材料的抗弯强度基本呈下降趋势,而硬度和断裂韧性呈上升趋势,VC的含量为0.8wt%时抗弯强度达到最大,为981MPa,VC的含量为16%的时硬度和断裂韧性达到最大,但是其综合力学性能最好。在烧结温度为1450℃,压力为25MPa,保温时间为30min的条件下,添加稀土氧化物（La₂O₃和Y₂O₃）可提高材料的断裂韧性,达到增韧效果,但没发现其增强效果。 系统研究了纳米Al₂O₃和纳米Ti（C,N）改性Ti（C,N）基金属陶瓷刀具材料的显微结构和力学性能。结果表明,纳米Al₂O₃的添加可明显提高材料的硬度和断裂韧性,材料的综合力学性能得到提高,材料的体系为:Ti(C_0.7N_0.3)-（Ni-Mo）-Cr₂C₃-Al₂O₃-MgO,Al₂O₃的含量为10%和12%（质量百分比）,材料的综合力学性能最好:强度分别为925和900MPa,硬度分别为18.4和17.4GPa,断裂韧性分