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本文基于微波烧结独特的烧结优势,制备了亚微晶Al2O3/SiC复合陶瓷刀具。本文设计了Al2O3基复合陶瓷刀具材料体系,优化了助烧剂（MgO、Y2O3）、增强相SiC颗粒含量及脱胶工艺参数;研究了微波烧结Al2O3陶瓷晶粒生长动力学与致密化机制,确定了两步烧结工艺,采用微波两步烧结方法成功制备出细晶Al2O3/SiC复合陶瓷刀具;通过切削实验研究了所研制刀具的切削性能与失效机理,并与市售的SW500陶瓷刀具和YG8硬质合金刀具进行了对比。优化了Al2O3陶瓷刀具基体材料的助烧剂与脱胶工艺。确定了最佳助烧剂含量为0.7wt.%,最佳脱胶工艺为脱胶温度350℃,脱胶保温时间30min,脱胶后烧结材料致密度为99.1%,维氏硬度为17.0GPa,断裂韧度为4.9MPa·m1/2。相较于未脱胶时,脱胶后陶瓷的素坯,微波烧结性能更稳定,断裂韧度提高了6.5%,烧结体晶粒结合更加紧密,界面结合强度明显提高。研究了Al2O3陶瓷晶粒生长动力学与致密化机制。当烧结温度低于1100℃时,Al2O3陶瓷的主要致密化机制为晶界扩散,当温度在12001300℃范围内时,Al2O3陶瓷的主要致密化机制为体积扩散,当保温时间为10min,晶粒生长激活能最小为48.32KJ/mol,表明当保温时间达到10min后晶粒生长速率开始急剧加快,微波烧结Al2O3陶瓷过程中平均生长激活能为52.36KJ/mol,远小于传统无压烧结激活能;基于Al2O3陶瓷烧结动力学的研究,确定了微波两步烧结工艺（T1=1300℃、T2=1100℃、t=5min）,制得了致密度达到98.23%的Al2O3陶瓷,晶粒尺寸为0.64±0.16μm,相较于微波单步烧结（2.1±0.49μm）和传统两步烧结（0.94±0.15μm）,晶粒尺寸分别减少了69.52%和31.91%。优化了增强相SiC粉末粒径、含量及Al2O3/SiC复合陶瓷刀具微波两步烧结工艺。当SiC粉末粒径为100nm,添加量为3wt.%时,综合力学性能较好,微观组织细致均匀,通过优化后的微波两步烧结工艺（1600℃/5min/1100℃/5min）制备出了致密度为98.37%的Al2O3/SiC复合陶瓷刀具,晶粒尺寸为0.96±0.23μm,相较于微波单步烧结,晶粒尺寸减少了46.96%,维氏硬度和断裂韧度分别为18.40±0.24GPa和4.97±0.30MPa·m1/2,分别提高了2.79%和12.70%。研究了新研制的Al2O3/SiC复合陶瓷刀具连续干式切削淬硬模具钢40Cr时的切削性能。结果表明,在切削速度（90m/min、150m/min、210m/min、270m/min、330m/min）、f=0.1mm/r、ap=0.1mm时,刀具寿命均优于商业化的SW500陶瓷刀具,刀具寿命是其2-3倍;在V=270m/min,f=0.1mm/r,ap=0.4mm时,金属去除量最大为97161.92mm3,加工工件表面粗糙度Ra为2.666μm。切削实验表明,微波两步烧结的Al2O3/SiC复合陶瓷刀具的切削性能优于市售的SW500陶瓷刀具和硬质合金刀具YG8。切削过程中Al2O3/SiC复合陶瓷刀具未出现崩刃现象,失效形式是磨损失效,主要磨损形态为前刀面月牙洼磨损和后刀面沟槽磨损,磨损机理是磨粒磨损和粘结磨损。