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WC-Co基硬质合金主要由硬质相WC和粘结相Co组成,具有高的硬度、耐磨性和较好的韧性,广泛应用于钻岩、切屑工具等领域。但是随着工业的快速发展,传统的WC-Co硬质合金的硬度和韧性之间矛盾使之越来越无法满足工业应用的需求。因此,发展高硬度、高韧性兼备的“双高”WC-Co硬质合金变得非常迫切。目前,常见的“双高”WC-Co硬质合金主要包括以下几种类型:功能梯度WC-Co硬质合金、双尺度WC-Co硬质合金、板状WC-Co硬质合金和超细晶WC-Co硬质合金。课题组前期以W、C、Co为原料结合等离子体球磨技术和碳化烧结一步法制备出了具有板状WC组织的硬质合金。因此,本文的目的是在此基础上,通过研究等离子体放电强度对粉末球磨效果的影响以及对一步法制备WC-Co硬质合金的组织与性能的影响,来确定合适的等离子体放电参数并制备出高性能的板状WC-Co硬质合金。同时,受此启发,本文还尝试以WO3、C和Co为原料结合等离子体球磨技术和原位还原法制备出超细晶WC-Co硬质合金。首先,本文设置了五种放电参数匹配来研究等离子体放电参数分别对W-C-Co粉末和WO3-C粉末球磨效果的影响。结果表明:放电参数的改变会影响等离子放电强度,并且等离子放电强度越强其球磨的粉末比表面积越大,晶粒越细小,因此活性更高,碳化温度更低。其中等离子放电强度相对最强的放电参数匹配有:介质阻挡层为塑料王并且其半径为3mm,放电气压为5x103Pa。其次,选用了普通球磨、等离子放电强度相对最弱和等离子放电强度相对最强的三种条件下球磨后的W-C-Co复合粉末分别进行模压成型和低压烧结制备出WC-Co硬质合金。并分析对比了三种硬质合金的WC形貌、排列情况以及力学性能。结果表明:等离子体放电球磨有利于促进W-C-Co复合粉末在烧结过程中生长成定向排列的板状WC硬质合金,并且放电强度越强定向排列程度越大。并且在等离子放电强度相对最强的条件下制备的WC-8Co硬质合金综合性能最好,其抗弯强度和硬度分别为3567MPa和HRA92.7。最后探究了以WO3、C和Co为原料通过原位还原法合成WC粉末并制备WC-8Co硬质合金的工艺。结果表明:在等离子放电强度相对最强的球磨工艺下,原位还原合成WC粉末较合适的配碳量、原位还原温度和时间分别为18wt%、1150℃和1h,同时合成的WC粉末颗粒尺寸在100200nm之间。并且原位还原法制备的WC-8Co硬质合金中的WC晶粒尺寸分布在450600nm之间,属于超细晶范畴。WC-8Co硬质合金的致密度为99.2%,硬度为HRA90.1,抗弯强度为2042MPa。