陶瓷刀具材料具有抗磨损、抗腐蚀、热硬性高等诸多优点,但是陶瓷材料本身较脆的缺点极大的制约了其应用,因此陶瓷刀具材料研发的核心是改善陶瓷材料的韧度。本文采用TiB₂、TiN为基体材料,WC为增强相,（Ni,Mo）为烧结助剂,利用TiB₂、TiN在高温下氧化产物具有的自润滑效果,使用梯度结构设计方法成功制造出了多种层数以及层厚比的陶瓷自润滑梯度刀具材料,且研究了其力学性能、显微组织结构以及摩擦磨损和切削性能。使用有限元法建立了多种层数、层厚比参数的梯度自润滑陶瓷材料模型,对各个模型的残余应力数值及其分布规律进行了模拟分析。结果表明:残余压应力在材料的烧制过程中形成于材料的表层,且在模型的层数、层厚比变大时,表层的残余压应力数值也有所增大,T3-8、T7-1梯度自润滑陶瓷材料的表层残余压应力分别达到了-338.21MPa、-193.61MPa。热压烧结后试样在靠近轴线的一定范围内形成的残余压应力较为均匀,该区域大小随层厚比以及层数增加而增大。研制梯度自润滑陶瓷材料使用的是热压真空烧制方法,对多种层数层厚比样品的力学性能、显微结构进行了探究。结果表明:随层数以及层厚比的增多,梯度自润滑陶瓷材料外层的断裂韧性以及硬度提升,残余压应力使材料的强度以及韧度大幅改善,7层的梯度自润滑陶瓷材料的表层断裂韧度、硬度分别为8.5MPa.m^1/2、19.68GPa,抗弯强度为974.8 MPa。梯度结构材料的断裂表面气孔数量较少,表层材料的断裂模式为穿晶断裂以及沿晶断裂;内部层断面可以观察到较多晶粒拔出迹象,主要断裂模式是沿晶断裂。在往复摩擦磨损试验机上通过与Si₃N₄球配副进行室温下的干滑动摩擦磨损实验,研究均质以及梯度结构材料在多种转速、载荷下的摩擦特性,结果表明:增加摩擦负载以及转速,G4、T3-1、T3-6、T5-1四种材料的摩擦系数呈现出下降的趋势,摩擦表面可以观察到明显的润滑膜,梯度结构材料比均质材料展现出了更好的摩擦性能。通过干切削45#钢的对比实验对表层均质材料刀具以及梯度结构刀具的切削性能进行了研究,探讨了材料外层的压应力与刀具抗磨能力之间的关系,结果表明:由于刀具表层压应力的增韧补强作用,梯度结构刀具比均质刀具材料的耐磨性能更好,相比60m/min的车削速度,当车削速度为120m/min时刀具使用寿命较长,究其原因是较高加工速度下机械振动减小且加工区域温度上升快,温度升高会加速热氧化润滑薄膜的产生,从而产生了较好的减摩效果。