Ti（C,N）基金属陶瓷具有高红硬性、抗氧化性、耐磨性和化学稳定性等,作为切削刀具被广泛应用于机械加工领域。Ti（C,N）基金属陶瓷主要包括Ti（C,N）基体、金属粘结相和增强相,其中增强相可以与Ti（C,N）基体形成固溶体,提高金属陶瓷的硬度、韧性和耐磨性等。Ta C和(Ta0.2W0.2Nb0.2Mo0.2V0.2)C高熵碳化物具有优异的力学性能,以其作为增强相有望进一步提高金属陶瓷的综合性能。因此,本论文引入Ta C和(Ta0.2W0.2Nb0.2Mo0.2V0.2)C,通过真空烧结技术制备了Ti C0.7N0.3基金属陶瓷,系统研究了Ta C和(Ta0.2W0.2Nb0.2Mo0.2V0.2)C含量对其物相组成、致密度、显微组织、力学性能和热导率的影响。然后优选综合性能优异的金属陶瓷加工成圆块和标准车刀片,研究了其耐磨性能和切削QT500-7球墨铸铁的性能,并以最大材料去除量为目标进行了切削参数优化研究。具体内容和结论如下:首先,以TaC为增强相,在1500℃、1600℃、1700℃下,通过真空烧结制备了不同Ta C含量（0 wt%、5 wt%、10 wt%、15 wt%）的Ti(C0.7N0.3)-WC-Mo2C-VC-Ta C-Al N-Ni/Co金属陶瓷,研究了Ta C含量和烧结温度对金属陶瓷的物相组成、致密度、显微组织、力学性能和热导率的影响。结果表明,在相同烧结温度下,Ta C含量在0～15 wt%范围内增加,金属陶瓷致密度逐渐减小,环形相体积分数逐渐增加,维氏硬度和断裂韧性先升高后降低,热导率逐渐降低。在相同Ta C含量下,,烧结温度在1500～1700℃范围内增加,样品的致密度先显著增加后略微下降,环形相厚度逐渐增加,维氏硬度先增加后基本保持不变,断裂韧性先增加后降低,热导率先基本不变后显著降低。在1600℃烧结的含10 wt%Ta C的Ti C0.7N0.3基金属陶瓷具有优异的综合力学性能,维氏硬度为17.79±0.15 GPa,断裂韧性为10.20±0.39MPa·m1/2,而此烧结温度的不含Ta C的金属陶瓷热导率最高,为16.00 W·m-1·K-1。然后,以自主合成的(Ta0.2W0.2Nb0.2Mo0.2V0.2)C高熵碳化物为增强相,在1500℃、1600℃、1700℃下,通过真空烧结制备了不同(Ta0.2W0.2Nb0.2Mo0.2V0.2)C含量（0 wt%、5 wt%、10 wt%、15 wt%）的Ti(C0.7N0.3)-WC-Mo2C-VC-(Ta0.2W0.2Nb0.2Mo0.2V0.2)C-Al N-Ni/Co金属陶瓷,研究了(Ta0.2W0.2Nb0.2Mo0.2V0.2)C含量和烧结温度对金属陶瓷的物相组成、致密度、显微组织、力学性能和热导率的影响。结果表明,在相同烧结温度下,(Ta0.2W0.2Nb0.2Mo0.2V0.2)C含量在0～15 wt%范围内增加,金属陶瓷的致密度几乎不变,维氏硬度逐渐增加,1500℃和1600℃烧结的金属陶瓷断裂韧性先增加后降低,1700℃烧结的金属陶瓷断裂韧性逐渐降低,1500℃烧结的金属陶瓷热导率逐渐降低,1600℃与1700℃烧结的金属陶瓷热导率先增加后降低。在相同(Ta0.2W0.2Nb0.2Mo0.2V0.2)C含量下,烧结温度在1500～1700℃范围内增加,致密度先增加后基本不变,环形相体积分数不断增加,维氏硬度先增加后基本不变,断裂韧性先增加后降低。1600℃制备的含10 wt%(Ta0.2W0.2Nb0.2Mo0.2V0.2)C的Ti C0.7N0.3基金属陶瓷具有优异的综合力学性能,维氏硬度为18.42±0.33 GPa,断裂韧性为12.56±0.23MPa·m1/2,含5 wt%(Ta0.2W0.2Nb0.2Mo0.2V0.2)C的金属陶瓷热导率最高,为16.25W·m-1·K-1。最后,采用综合性能较好的金属陶瓷（1600℃烧结的样品）,进行摩擦磨损性能和干式车削QT500-7球墨铸铁的性能测试,研究了Ta C和(Ta0.2W0.2Nb0.2Mo0.2V0.2)C含量对Ti C0.7N0.3基金属陶瓷刀具的耐磨性和切削性能的影响。结果表明,在含Ta C的金属陶瓷样品中,Ta C含量为5 wt%的金属陶瓷的耐磨性能和切削性能最佳,其刀具寿命为590 s;在含(Ta0.2W0.2Nb0.2Mo0.2V0.2)C的金属陶瓷中,(Ta0.2W0.2Nb0.2Mo0.2V0.2)C含量为15 wt%的金属陶瓷的耐磨性最佳,含量为5 wt%的金属陶瓷的切削性能最佳,其刀具寿命为720 s。刀具磨损形式均为后刀面磨损、月牙洼磨损,磨损机理主要为粘结磨损、氧化磨损、扩散磨损和磨粒磨损。