钛合金等难加工材料是航空航天领域的关键工程材料,而在其切削加工中刀-屑接触区冷却润滑成为制约其高效、精密切削的关键问题。在刀具前刀面加工微织构是提高刀具耐磨性,降低切削温度的重要手段。然而对于加工低导热系数以及高化学活性的钛合金而言,仅利用微织构刀具很难有效降低刀-屑接触区域的温度。因此,本文提出将微织构刀具与高导热性能的纳米流体相结合,利用“共同沉淀法”制备了 Fe304改性碳纳米管（Fe3O4@CNTs）纳米颗粒。探究了磁场作用下,Fe3O4@CNTs纳米流体对微织构刀具在切削钛合金过程中的冷却和润滑机理,主要研究内容如下:首先,利用“共同沉淀法”制备了 Fe3O4@CNTs复合型纳米颗粒并且筛选出与纳米颗粒最佳质量配比的表面活性剂。TEM图像显示Fe3O4纳米颗粒均匀地附着在碳纳米管表面,相比于纯碳纳米管和纯Fe3O4呈现出较好的分散性。XRD图谱表明Fe3O4@CNTs同时具备碳纳米管和Fe3O4的特征峰,且在2θ=26.3°处的特征峰强度明显低于纯碳纳米管,恰好证明了 Fe3O4被引入到碳纳米管表面。XPS图谱表明Fe3O4@CNTs中含有C、O和Fe三种元素,同时证明了负载在碳纳米管上的粒子为Fe3O4。VSM图谱表明Fe3O4@CNTs的磁滞回线呈S型,磁饱和强度为30.52 emu/g,剩磁和矫顽力都为0,具有超顺磁性。当Fe3O4@CNTs纳米颗粒与表面活性剂CTAB的质量比为5:1时,稳定性最好。与Fe3O4纳米流体相比,Fe3O4@CNTs纳米流体的热导率和粘度均得到一定程度的改善,在提高润滑剂的摩擦学性能方面具有一定的潜力。其次,利用激光在TiC基金属陶瓷刀具表面加工了沟槽型微织构,并制备了不同体积分数的Fe3O4@CNTs和纯Fe3O4纳米流体作为润滑液进行接触角测试和摩擦磨损试验。结果表明,体积分数为0.5%的Fe3O4@CNTs纳米流体与织构化刀具之间测量出最小的接触角为39.1°,表现出最佳的表面润湿性能。在5N载荷下,TFC-0.5样品的COF和Ti6Al4V磨损率分别比WCF降低了43.9%和59.1%。在磨损表面的SEM和XPS表征中,纳米流体与织构样品的黏附和氧化程度较常规样品有所降低。其中,0.5%体积分数的Fe3O4@CNTs纳米流体在织构基底表面表现出最佳的耐磨性。Fe3O4@CNTs纳米流体在织构表面具有较好的润湿性和导热性,可促进摩擦接触界面处形成润滑膜,增加热传播长度,有效降低COF,提高耐磨性。最后,通过对Ti6Al4V合金的切削加工试验,研究了在Fe3O4@CNTs纳米流体的润滑条件下,不同磁场强度对于织构化TiC基金属陶瓷刀具切削性能的影响。结果表明,刀具的切削性能随着磁场强度的提高而提升。特别地,当磁场强度为1200GS时,TTC+FC-0.5加工条件下的切削力、表面粗糙度和切削温度最低。同时,Fe3O4@CNTs纳米流体相比于Fe3O4能够更有效的降低刀具的粘着磨损,降低切削区域的温度,减少工件材料的氧化现象。并且随着微织构和磁场的引入,表面质量得到显著提升。与TC+F-0.5相比,TTC+FC-0.5加工条件下的刀具后刀面几乎没有崩刃和粘着磨损现象,切屑背面较为光滑,几乎没有磨屑和其他杂质的附着,切屑正面的层状结构也更加致密和规整。此外,还揭示了磁场下Fe3O4@CNTs纳米流体对微织构刀具的冷却润滑机理。