本文以获得良好综合力学性能的TiB₂-TaC陶瓷刀具材料为目标,根据陶瓷刀具材料的设计原则,确定了以TiB₂为基体、TaC为第二相、Ni为金属添加相的陶瓷刀具体系。分析了Ni对TiB₂和TaC的润湿性以及材料间的物理相容性和化学相容性,并对TiB₂-TaC陶瓷刀具材料制备工艺、烧结过程、微观组织和力学性能的测试方法进行了详细说明。首先研究了TaC含量对TiB₂-TaC陶瓷刀具材料微观组织和力学性能的影响。结果表明:当烧结温度为1600℃,Ni含量为8wt.%时,TaC含量为5wt.%时,TiB₂-TaC陶瓷刀具材料获得了良好的微观组织和力学性能,其晶粒细小且分布均匀,其硬度为23.5GPa、抗弯强度为911.4MPa和断裂韧度为7.2MPa·m^1/2,其增韧机理主要为裂纹偏转。为了进一步优化TiB₂-TaC陶瓷刀具材料的综合性能,通过正交实验法对烧结温度、TaC含量和Ni含量进行了进一步优化。通过对正交实验数据的极差分析,确定了烧结温度、TaC含量和Ni含量的最优组合为1575℃、5wt.%TaC和8wt.%Ni。并对优化后的TiB₂-TaC陶瓷刀具材料的微观组织和力学性能进行了分析。结果表明:优化后的TiB₂-TaC陶瓷刀具材料的硬度为21.61GPa、抗弯强度为1140.13MPa、断裂韧度为7.8MPa·m^1/2。其结果符合正交实验优化方案确定时的理论结果且力学性能得到了进一步优化;优化后的TiB₂-TaC陶瓷刀具材料的增韧机理为裂纹偏转。以正交实验优化后的TiB₂-TaC陶瓷刀具材料为研究对象,研究了不同氧化温度和氧化时间下,TiB₂-TaC陶瓷刀具材料的氧化行为。结果表明:氧化后,TiB₂-TaC陶瓷刀具材料的氧化产物主要为TiO₂和B₂O₃;氧化温度对TiB₂-TaC陶瓷刀具材料的表面形貌影响较大,温度越高,晶粒生长越明显,氧化越严重;不同氧化温度下氧化10h后,随着氧化温度的升高,TiB₂-TaC陶瓷刀具材料的氧化加剧,材料的抗弯强度明显降低。当氧化温度为1000℃时,材料氧化严重且不同氧化层间出现了断裂面,其原因主要是材料不同氧化层之间存在应力差,当应力差超过材料的屈服极限时,就形成了断裂面。同时,断裂面的产生导致TiB₂-TaC陶瓷刀具材料的抗弯强度急剧降低,降低到了276.42MPa。因此,TiB₂-TaC陶瓷刀具材料在切削温度不超过1000℃时,可以长时间进行连续切削;1100℃下氧化不同时间后,随着氧化时间的增加,TiB₂-TaC陶瓷刀具材料的氧化加剧。当氧化时间为7h时,材料氧化严重且不同氧化层间出现了断裂面。同时,断裂面的产生导致材料的抗弯强度急剧降低,降低到了324.95Mpa,不能够满足陶瓷刀具材料的常规切削行为。因此,当TiB₂-TaC陶瓷刀具材料的切削温度为1100℃时,其切削时间应不高于4h。