高速切削加工的迅速发展，要想实现对工件更高效率更高质量的切削加工，不仅对机床等有了更高的要求，还需要有更高性能的刀具材料。陶瓷刀具以其优良的切削性能和高性价比，特别适合高速精加工和加工难切削的金属材料，优势明显，已成为切削加工特别是高速切削最重要的刀具材料之一。它可以简化加工工艺，提高劳动效率，耐用度相对硬质合金来说要高几倍、甚至几十倍，有良好的经济效益。据预测，未来一段时间内，陶瓷刀具在机械加工刀具中的比例将增至15%²0%。陶瓷刀具普遍脆性较大，韧性差，限制了它的推广利用。所以如何提高陶瓷刀具的韧性降低它的脆性已成为当代陶瓷刀具研究的主要内容。目前陶瓷刀具材料成分越来越多样化，逐渐由单相高纯向多相复合陶瓷发展，材料的晶粒越来越细小，由微米级向纳米级发展，计算机辅助设计利用的越来越多。其基本目的都是要解决陶瓷刀具增韧补强、崩刃的难题。只有有效地解决陶瓷刀具脆性大的问题，将研究成果及时迅速的应用到实际生产中去，才能更好地发挥出陶瓷刀具的优势。为了有效克服这一难题，研究人员利用一定的实验条件和设备，研究其磨损形态和磨损机理，通过优化材料的组分、改善刀具的制备工艺、多相多层次复合、多种增韧补强方法相结合等措施，有效降低了陶瓷材料脆性。本文以ZrO₂（含量为85vol%）为基体，添加TiB2（含量为8vol%）和Al2O3（含量为7vol%），在一定的热压烧结工艺条件下，研制出ZrO₂基纳米复合陶瓷刀具材料，其硬度为13.59GPa，抗弯强度为10.55GPa，断裂韧性为10.57MPa·m1/2，并用本材料制作的刀具对普通45钢和LY12进行切削加工，研究其切削性能及摩擦磨损机理。切削试验结果表明，所研制的ZrO₂基纳米复合陶瓷刀具在切削45钢和LY12时，切削性能良好，主要磨损机理为粘结磨损与磨粒磨损。