随着重要战略物资、稀有金属W和Co应用范围不断扩大,使得资源过度开采,材料价格和供应极不稳定。所以无Co或少Co,无W或少W的材料代替或部分代替WC基硬质合金具有重要的战略意义。近年来,我国在Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料的研发及制造上已经取得了较大的进展,但目前我国切削刀具市场使用的金属陶瓷刀片还是主要依靠进口,自主研发生产的金属陶瓷刀片占比很少,市场应用份额则占比更少。固然,自主研发的金属陶瓷性能的差距是制约金属陶瓷产品应用及市场占有率的主要因素,但对具体金属陶瓷牌号产品应用特点研究较少、产品应用要求与质量控制标准及制造工艺的匹配研究不连贯、产品生产成本居高不下等也是不可忽视的环节。更是作为切削刀具生产企业所需关注的问题。本文主要研究了以下内容:(1)研究了超细Ti(C,N)基金属陶瓷材料制备中的工艺问题,在湿磨阶段加入了表面活性剂和晶粒生长抑制剂,以获得晶粒均匀、颗粒细小的合金。分析验证了烧结气氛对合金性能及表面缺陷的影响。制备出了一种超细Ti(C,N)基金属陶瓷材料,(2)针对超细Ti(C,N)基金属陶瓷的磨削工艺进行了研究。分析了磨削时影响刀片刃口完整性的因素。重点对金属陶瓷刀片的磨削效率、磨削后的刃口质量、和切削后加工后工件表面质量三者之间的关系进行分析,针对一款SE1203刀片得出了磨削效率高、刃口质量高的磨削工艺参数。(3)经切削实验,分析了刀具磨损机理及切削参数对超细Ti(C,N)基金属陶瓷刀具寿命的影响规律,得出各参数对新研制的金属陶瓷刀片寿命的影响有以下规律:线速度、切深对金属陶瓷刀片寿命的影响与对硬质合金刀片寿命影响规律相同;进给对刀片寿命影响显著,当进给量增大时刀片寿命急剧下降。(4)针对常用的刀片材料进行了试验对比分析,测定了研制的超细Ti(C,N)基金属陶瓷产品在车削应用中相对目前主要涂层硬质合金牌号的差异,得出在小切削面积的精加工P类材料中金属陶瓷刀片具有良好的抗月牙洼磨损的能力,刀片与工件材料亲和性低,能取得很好的工件表面质量;在切削面积稍大的半精加工领域,CVD涂层刀片具有绝对的优势,金属陶瓷刀片较PVD涂层刀片寿命长。该工作为切削牌号的选择和新研制金属陶瓷在公司牌号体系中的应用定位以及切削参数推荐提供了依据。