Sialon陶瓷刀具具有高硬度、高强度、较高的韧性、良好的耐磨性以及高温下优异的机械稳定性等特点,是切削镍基高温合金的重要候选刀具之一。但目前研究主要集中在β-Sialon及其复相陶瓷方向,而对α-Sialon陶瓷刀具缺乏系统性的研究。本文基于放电等离子烧结技术（SPS）制备α-Sialon单相陶瓷与α-Sialon复相陶瓷,系统地研究了烧结温度、保温时间、烧结助剂含量和第二相种类对物相组成、相对密度、显微结构和力学性能的影响,并基于该种材料制成的标准刀具对Inconel 718合金进行干式切削实验,探究刀具切削性能和磨损机理。本文主要研究内容及结果如下:首先,利用放电等离子烧结技术制备了α-Sialon单相陶瓷,研究了不同烧结工艺（烧结温度、保温时长）和烧结助剂Y2O3含量对α-Sialon陶瓷物相组成、相对密度、显微结构和力学性能的影响。结果表明,随着烧结温度从1650℃升高到1750℃,主相组成没有发生改变,均为α-Sialon,相对密度增大,α-Sialon等轴晶粒含量降低,棒状晶粒含量升高,硬度仅轻微降低,但是韧性显著提升;随着保温时间从5 min延长到10 min,α-Sialon的物相组成不变,相对密度轻微提升,棒状晶粒增多,α-Sialon陶瓷的断裂韧性提升;随着烧结助剂的引入（2 wt.%）,α-Sialon陶瓷的物相组成稳定,相对密度增大,棒状晶粒增多,断裂韧性增大,在烧结助剂含量为4 wt.%时出现脆性相,导致断裂韧性下降,维氏硬度随着烧结助剂含量的增加而轻微降低。其中烧结温度为1750℃、保温10 min、烧结助剂量为2 wt.%的样品具有最好的力学性能,维氏硬度为20.21±0.21 GPa,断裂韧性为6.23±0.23 MPa·m1/2。然后,在α-Sialon陶瓷中分别引入第二相Ti N、Mo Si2、Hf B2,通过放电等离子烧结技术制备了α-Sialon复相陶瓷,探究第二相种类和含量对α-Sialon基复相陶瓷显微结构和力学性能的影响。结果表明,添加少量的Ti N（2.5 vol%）会抑制α-Sialon棒状晶粒的生长,随着Ti N含量增加到10 vol%,抑制效果减弱,生成了棒状晶粒,α-Sialon复相陶瓷的维氏硬度下降为19.77±0.40 GPa,断裂韧性先下降后上升为4.29±0.14MPa·m1/2;随着Mo Si2含量的增加,棒状α-Sialon晶粒的长径比增大,显微结构呈显著的双峰分布,硬度变化不大（～21 GPa）,而断裂韧性增加为6.13±0.28 MPa·m1/2;随着Hf B2含量的增加,抑制了Si3N4的固溶形成α-Sialon相,维氏硬度变化不大（～22GPa）,断裂韧性增加为4.80±0.25 MPa·m1/2,Hf B2和α-Sialon之间存在相差较大的热膨胀系数,出现了残余应力增韧。最后,将α-Sialon单相陶瓷中力学性能优异的样品,以及含10 vol%Ti N、10 wt.%Mo Si2和10 vol%Hf B2的α-Sialon复相陶瓷加工成标准刀具,对Inconel 718合金进行干式切削,研究刀具的切削性能和磨损形貌。研究发现,在固定高速切削参数的情况下,达到磨损标准时,具有较高断裂韧性(大于6 MPa·m1/2)的α-Sialon单相陶瓷刀具和添加Mo Si2的α-Sialon复相陶瓷刀具切削长度较大（646 m和688 m）;添加Ti N的α-Sialon复相陶瓷刀具切削面质量较高,在粗加工中达到磨损标准后仍可以继续使用;α-Sialon单相陶瓷与复相陶瓷刀具的主要磨损形式相似,为后刀面磨损、沟槽磨损和副后刀面磨损,且副后刀面磨损与工件加工表面质量成负相关,磨损机理主要为磨粒磨损、粘结磨损和崩刃。结合切削效果及磨损形式,α-Sialon基陶瓷刀具更适用于Inconel718合金的粗加工。