PcBN刀具材料在金属切削等方面的优良性能,使其发展快速,应用范围广泛。决定PcBN性能的主要因素之一是其结合剂。本文对目前行业中优质PcBN品种进行取样研究。结果表明,PcBN结合剂的主要成分为TiN和金属,随着cBN含量的增加,结合剂中Co、Al等金属的体积比增加。在硬度对比中,结合剂中添加金属的PcBN的维氏硬度要低于陶瓷结合剂PcBN的硬度。结合PcBN的研究,本文采用非化学计量比TiN_0.3作为结合剂的主要成分,以AlN和TaC作为添加物来调节其性能,对TiN_0.3/AlN/TaC陶瓷复合烧结体的组织结构及性能进行探究分析。结果表明,当TiN_0.3/AlN/TaC的体积比为64%:27%:9%时,在5 GPa、保温10 min的工艺条件下,随着温度升高,烧结体的硬度保持在22 GPa左右,在1500℃制备的样品韧性值达到最大,为8.59 MPa?m1/2。当TaC的添加量低于16%时,随着TaC含量的增加,烧结体的硬度和韧性都得到提高。此外,TaC的加入能够抑制TiN_0.3晶粒的长大。研究发现,在TiN_0.3/AlN/TaC三元组织烧结体中,TiN_0.3/AlN体积比为8:2的三元组织烧结体的结构疏松,性能较差,TiN_0.3/AlN体积比为7:3的三元组织烧结体的结构致密,性能优异。本文在TiN_0.3/AlN/TaC陶瓷复合结合剂优化的基础上,以NbC为添加相加入到体积比为64%:27%:9%的TiN_0.3/AlN/TaC复合材料中,研究NbC对TiN/AlN/TaC/NbC陶瓷复合材料的影响。结果表明,NbC的添加降低了烧结体的性能。随着NbC含量的增加,TiN_0.3基复合陶瓷的烧结体组织细化,适量的NbC能够抑制晶粒的长大。