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陶瓷复合材料刀具具有优异的室温和高温力学性能，以及良好的耐磨性和化学稳定性，在高速切削加工领域具有广阔的应用前景。本文通过真空热压烧结工艺分别制备了高强度、高韧性的Al2O3/Ti(C，N)-TiNi、Al2O3/Ti(C，N)-Ni-Ti和Si3N4/Ti(C，N)陶瓷复合材料。采用XRD、SEM和EDS等手段分析了复合材料的烧结致密化和强韧化机理。研究了第二相的添加及制备工艺对复合材料显微组织和力学性能的影响。通过连续干式切削实验研究了Al2O3/Ti(C，N)-Ni-Ti刀具的切削力、耐磨性能和可靠性。 采用热压烧结工艺制备了Al2O3/Ti(C，N)-TiNi陶瓷复合材料，研究表明，TiNi合金颗粒的添加能提高Al2O3/Ti(C，N)复合材料的力学性能，抗弯强度从480MPa提高到556MPa，断裂韧性从5.8MPa·m1/2提高到8.4MPa·m1/2，增幅达45％。但由于TiNi颗粒的粒径较大，复合材料的组织均匀性较差，因此材料的强化效果较小。 引入尺寸较小的Ni和Ti延性相金属颗粒替代TiNi合金颗粒，采用真空热压烧结工艺制备出Al2O3/Ti(C，N)-Ni-Ti陶瓷复合材料，进一步提高了Al2O3/Ti(C，N)陶瓷的强度及韧性。结果表明，适量Ni的添加可以有效抑制Al2O3的晶粒长大，并且能有效阻碍或偏转裂纹的扩展;适量的Ti可以抑制Ti(C，N)在高温下的分解。Ni和Ti的同时添加有效提高了Al2O3/Ti(C，N)陶瓷的力学性能。研究了烧结工艺对材料物相组成、显微结构和力学性能的影响。当烧结温度小于1600℃时，材料的力学性能随热压温度的升高而升高，而温度高于1600℃时，温度的升高及保温时间的延长不仅会导致Al2O3晶粒的异常长大和Ti(C，N)的分解，而且会使Ni发生聚集现象，复合材料的力学性能下降。计算并比较了Al2O3/Ti(C，N)与Al2O3/Ti(C，N)-Ni-Ti陶瓷复合材料强度的Weibull模量，它们的m值分别为11.4和17.2，说明Al2O3/Ti(C，N)-Ni-Ti的可靠性较高。探讨了Al2O3/Ti(C，N)-Ni-Ti陶瓷复合材料的强韧化机理，认为Ti(C，N)和Ni起到的细晶强化作用是材料抗弯强度提高的主要原因。裂纹扩展时增韧相Ni对裂纹的桥联作用是材料韧性提高的主要原因之一，而Ti(C，N)颗粒引起的裂纹偏转也能提高材料的韧性。Ni和Ti的总添加量为5voi％，烧结条件为1550℃、30MPa、60min时，热压制备的Al2O3/Ti(C，N)-Ni-Ti复合材料具有较好的综合力学性能，其相对密度、硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为99.6％、21.3GPa、827MPa和9.1MPa·m1/2。Ni-Ti添加量为8vol％时断裂韧性达到了9.4 MPa·m1/2。 在两种不同粒径Si3N4混合初始粉中加入Y2O3和Al2O3作为烧结助剂，Ti(C，N)作为强化相，通过热压烧结制备出Si3N4/Ti(C,N)陶瓷复合材料。结果表明:烧结过程中α-Si3N4全部转化为长柱状的β-Si3N4相，添加的Ti(C，N)与β-Si3N4具有不同的热膨胀系数和弹性模量，并且阻止了部分晶粒的长大，使不同直径尺寸和不同长径比的β-Si3N4晶粒相互交错、紧密结合，材料的强度、韧性得到了显著提高，达到了增强补韧的效果。添加1vol％Ti(C，N)时，在1700℃、35MPa、保温60min条件下制备的试样，其硬度、相对密度、抗弯强度和断裂韧性分别为15.9GPa、99.31％、993MPa和9.9MPa·m1/2 研究了Al2O3/Ti(C，N)-Ni-Ti陶瓷复合刀具对淬硬35CrMo合金钢进行连续干切削时各切削参数对切削力的影响，结果表明:切削深度对切削力的影响最显著，切削速度的影响最小。对比研究了Al2O3/Ti(C，N)和Al2O3/Ti(C，N)-Ni-Ti陶瓷刀具的耐磨性能和磨损形态，结果表明:后者的耐磨性能明显优于前者，其中Al2O3/Ti(C，N)-5％(Ni-Ti)的耐磨性能最高。Al2O3/Ti(C，N)-Ni-Ti刀具的磨损形态主要表现为后刀面的磨粒磨损和疲劳磨损，由于这种材料具有较高的弯曲强度和断裂韧性，能有效防止前刀面出现崩刃破损现象，因此具有较高的可靠性，适用于高速切削。在高速切削条件下(ap=0.06mm，vc=254.9m/min，vf=0.09mm/r)，Al2O3/Ti(C，N)-5％(Ni，Ti)刀具的切削耐用度为150min。