Ti(C,N)基金属陶瓷刀具有硬度高、耐磨损且高温抗软化能力和抗氧化能力强等优点，但也存在抗塑性变形能力差、抗崩刃性能差及韧性不好等缺点，因此，长期以来，如何对Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料进行增韧一直是材料科学工作者努力的方向。近几年来出现的通过添加纳米颗粒对材料进行改性的新方法，为金属陶瓷刀具的增韧提供了新的途径。
纳米改性Ti(C,N)基金属陶瓷的制备程序如下：纳米TiN分散→混粉→湿磨→干燥→造粒→压制→脱脂→烧结。所得材料的组织仍为陶瓷相和金属相的两相结构，其中陶瓷相颗粒外包覆有一层环型相，形成典型的芯-壳结构。
研究表明，纳米TiN颗粒主要分布在晶界上。随着纳米TiN添加量的增加，材料的组织明显细化。这些晶界上分布的纳米TiN颗粒有效钉扎了TiC晶界，使TiC晶界难以运动，从而防止金属陶瓷的晶粒异常长大现象。众所周知，组织细化可以明显提高材料的强度、硬度和断裂韧性；而且，晶界上分布的纳米TiN颗粒也可阻止裂纹的扩展，从而改善金属陶瓷的力学性能。实验证明，所获材料的抗弯强度和断裂韧性随着纳米TiN添加量的增加而增加，在添加量达到6wt%时，抗弯强度和断裂韧性达到最大值。但在添加量超过6wt%时，抗弯强度和断裂韧性值又开始下降，这是由于当纳米添加量超过6wt%时，组织中会出现较多的孔隙而使致密度下降，从而使材料的韧性下降。另外，当纳米添加量超过6wt%时，Ti(C,N)基金属陶瓷在真空烧结时会产生脱氮现象，从而影响了材料的性能。
经纳米改性的新型Ti(C,N)基金属陶瓷显示了很好的应用前景。因其具有良好的耐磨性及高温切削性能，故特别适合于高速精加工及半精加工钢等金属材料。由于纳米改性刀具表现出较好的导热性能，因此这类刀具在加工如不锈钢这类导热性差、韧性好的难加工工件材料时，也表现出很好的切削性能。纳米改性Ti(C,N)基金属陶瓷刀具的切削性能在某些方面甚至优于硬质合金刀，虽然纳米改性Ti(C,N)基金属陶瓷的强度及韧性还不如传统高等级硬质合金，但其强度随温度升高的下降较慢，这弥补了其强度较低的缺点，能很好地应用于塑性较好的材料的切削加工。还有，纳米改性Ti(C,N)基金属陶瓷刀具与之钢间的摩擦系数低于硬质合金，又具有较高的导热性，并具有较高的抗氧化和抗粘结能力，这使得这种刀具具有较高的抗粘结磨损的能力。通过切削正火态45#钢及灰铸铁的对比试验表明，纳米改性Ti(C,N)基金属陶瓷刀具的耐用度，既高于未改性的金属陶瓷刀具，也优于传统的硬质合金刀具。
已有的研究成果显示，纳米改性的Ti(C,N)基金属陶瓷刀具不失为一种理想的高速切削加工刀具材料。由于纳米粉的添加量占整个材料成分的比例仅为4%左右，因此成本提高不大，而因其切削性能的大幅提高，其性能价格比明显高于未改性金属陶瓷刀具，因此具有很好的市场开发前景。(一员)
