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本文针对陶瓷刀具材料的设计目标,采用真空热压烧结工艺,制备了TiB2为基体相,Ti(C, N)为添加相以及Ni和Mo为烧结助剂的TiB2-Ti(C, N)复合陶瓷刀具材料,并研究了TiB2-Ti(C, N)复合陶瓷刀具材料组分配比和烧结工艺对其力学性能和微观组织的影响,分析了芯-壳结构烧结机理以及添加相和烧结助剂增韧补强机理；研究了TiB2-Ti(C, N)复合陶瓷刀具连续切削冷作模具钢Cr12MoV和奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti时的切削性能和刀具失效机理。实验优化了TiB2-Ti(C, N)复合陶瓷刀具材料添加相Ti(C, N)含量、烧结助剂Ni和Mo含量、烧结温度以及保温时间,并研究了其对力学性能和微观组织的影响。研究表明,TiB2-Ti(C, N)复合陶瓷刀具材料的最佳配比和烧结工艺是M11、M14、M20和M22四种材料,其平均抗弯强度分别是988.4MPa、883.7MPa、898.9MPa和897.8MPa；其平均断裂韧度分别是8.14MPa-m1/2、7.95MPa-m1/2、7.94MPa-m1/2和7.85MPa-m1/2;其平均维氏硬度分别是24.35GPa、23.41GPa、23.22GPa和22.88GPa。TiB2-Ti(C, N)复合陶瓷刀具材料的抗弯强度随Ti(C, N)含量和保温时间的增加而先增大后降低,随Ni和Mo含量以及烧结温度的增加而增大；断裂韧度随Ti(C,N)含量的增加而变化较小,随Ni和Mo含量的增加而降低,随烧结温度和保温时间的增加而增大；维氏硬度随Ti(C, N)含量和保温时间的增加而先增大后降低,随Ni和Mo含量以及烧结温度的增加而增大。Ti(C,N)抑制了TiB2晶粒的长大,Ni和Mo提高了材料致密度,并生成包裹相抑制了TiB2晶粒的合并长大,提高其力学性能。烧结助剂Ni和Mo含量是18wt.%时,发生团聚,降低其力学性能。随着烧结温度的提高,烧结助剂Ni和Mo活性增加,内部孔洞减少,致密度增加,晶界移动的阻碍作用降低,晶粒生长增快,因此力学性能较高。保温时间为45min时,烧结助剂Ni和Mo活性较低,未能充分润湿溶解TiB2和Ti(C, N),各组分相分布不均匀,晶粒生长受阻,因此M23和M21抗弯强度和断裂韧度较低。分析了TiB2-Ti(C, N)复合陶瓷刀具材料晶粒芯-壳结构烧结机理和增韧补强机理。当烧结温度升至烧结助剂Ni和Mo共晶温度以上时,Ni和Mo熔化形成液相,沿TiB2和Ti(C,N)晶粒晶界流动铺展并填充晶粒间孔洞,部分过饱和的液相Ni和Mo原子在TiB2晶粒表面淀析,形成芯-壳结构。材料的主要增韧补强机理是Ti(C,N)引起的裂纹偏转增韧、Ni和Mo包裹相裂纹屏蔽增韧及Ti(C,N)晶粒拔出补强。研究了四种力学性能较好的TiB2-Ti(C, N)复合陶瓷刀具M11、M14、M20和M22的切削性能和刀具失效机理。连续切削冷作模具钢Cr12MoV时,最优切削用量是切削速度80m/min,切削深度0.3mmm,进给量0.1mm/r。在此切削用量下,与SG4相比,M11刀具切削性能较差,M14和M22切削性能较好,刀具寿命较长。M11的主要失效形式是前后刀面磨损和破损,M14、M20、M22和SG4的主要失效形式是后刀面磨损,主要失效机理是磨粒磨损、粘结扩散磨损和微区脆性剥离。连续切削奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti时,最优切削用量是切削速度80m/min,切削深度0.2mmm,进给量0.125mm/r。在此切削用量下,刀具M11、M14、M20和M22的切削性能均较差。刀具主要失效形式是后刀面破损,主要失效机理是磨粒磨损、粘结扩散磨损和氧化磨损。