Al2O3基陶瓷刀具中含有鋁元素，因此Al2O3基陶瓷刀具在加工鋁及鋁合金時存在較大親和力，刀具會產(chǎn)生較大的粘結(jié)磨損和擴散磨損。Al2O3/TiC和Al2O3（/W，Ti）C等陶瓷刀具中含有鋁及鈦元素，用此類陶瓷刀具加工鈦及鈦合金、鋁及鋁合金時也存在較大親和力，因此它們都不適合加工鋁、鈦及其合金。純鐵與Al2O3刀具之間的粘結(jié)傾向比鋼和鑄鐵更大，純Al2O3陶瓷刀具在切削純鐵時約在500℃就開始粘結(jié)，與其它超硬刀具（如金剛石、立方氮化硼刀具）相比，Al2O3刀具與鐵之間的擴散作用最小。

    SiC顆�；騍iC晶須增韌的Al2O3刀具在加工鎳基合金時表現(xiàn)出優(yōu)良的切削性能，但在加工鋼時，因Fe容易與SiC發(fā)生反應(yīng)而使刀具材料急劇磨損。用含有SiC的陶瓷刀具加工淬硬鋼時，在切削高溫作用下，SiC很容易與工件中的Fe產(chǎn)生化學反應(yīng)，反應(yīng)式為

    4Fe+SiC→FeSi+Fe3C

    切削速度越高，切削溫度也隨之升高，會進一步加劇Fe與SiC的反應(yīng)速度。SiC晶須與Fe反應(yīng)后使晶須原有的硬度和耐磨性能降低，晶須與基體的結(jié)合強度削弱，因而晶須在磨粒作用下容易脫落，從而減弱晶須的增韌作用。此外，陶瓷刀具在高溫下還會產(chǎn)生溶解磨損，表1為陶瓷刀具材料各組分與Fe在1323℃溫度時的溶解度。由表可見，Al2O3和ZrO2在Fe中的溶解度最小，溶解度由大到小的順序為：SiC→TiN→TiC→Al2O3→ZrO2。在高溫下SiC在Fe中的溶解度比TiC和TiN的溶解度高兩個數(shù)量級以上。由于Fe與SiC晶須的化學反應(yīng)及相互溶解，使刀具材料中Fe元素含量增加，進一步增大了刀具與工件的粘著傾向，因此對刀具的耐磨性能不利。因此，含有SiC顆�；騍iC晶須的陶瓷刀具不適合加工鋼件。

    表1陶瓷刀具材料組分1323℃時在Fe中的溶解度

    材料組分－溶解度（mol%）

    ZrO2－3.6×10-8

    Al2O3－5.6×10-7

    TiC－1.0×10-3

    TiN－1.9×10-3

    SiC－6.4×10-1

    Al2O3/ZrO2陶瓷刀具中的材料組分Al2O3和ZrO2在高溫下的化學穩(wěn)定性好，且與Fe的溶解度很小，不易向工件材料中擴散及溶解，因此Al2O3/ZrO2具有較好耐磨性能。由于Al2O3/ZrO2陶瓷刀具在高溫（1170℃以上）下ZrO2的增韌效果會顯著減小，所以Al2O3/ZrO2陶瓷刀具不適合溫度較高的高速或超高速切削，只適合在較低切削速度范圍內(nèi)進行切削加工，Si3N4基陶瓷刀具適于高速切削鑄鐵，加工鎳基合金也能取得滿意結(jié)果，但切削奧氏體不銹鋼時則磨損嚴重。由于Si3N4和Fe之間存在較大親和力以及Si和Fe之間的相互擴散，高速切削產(chǎn)生的高溫會大大加劇Si3N4與這類工件間的化學作用及元素擴散，加劇Si3N4刀具的磨損，所以Si3N4刀具也不適合高速切削純鐵和碳鋼等材料。

     總的來說，Al2O3基陶瓷刀具具有良好的耐磨損性能及耐高溫性能（均高于Si3N4基陶瓷刀具），且其高溫化學穩(wěn)定性很好，不易與鐵元素發(fā)生相互擴散或化學反應(yīng)，因而Al2O3基陶瓷刀具的應(yīng)用范圍最廣，適于高速切削鋼、鑄鐵及其合金；Si3N4基陶瓷刀具的斷裂韌性和抗熱裂性高于Al2O3基陶瓷刀具，適于斷續(xù)加工鑄鐵及鑄鐵合金；ZrO2增韌陶瓷刀具室溫韌性較高，適于斷續(xù)切削，但不適合溫度較高的高速或超高速切削；添加SiC的陶瓷刀具最適合加工鎳基高溫合金、純鎳和高鎳合金等，但不適于加工鋼和鑄鐵。