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板状WC晶粒硬质合金具备比普通硬质合金更高的硬度和韧性,而新型粘结相硬质合金具备比普通硬质合金更低的成本。因此,新型粘结相板状WC晶粒硬质合金作为传统硬质合金的替代材料,有着极其广阔的应用前景。本文采用真空烧结方法制备了板状WC晶粒硬质合金,通过改善粘结相成分的方式改善了板状WC晶粒硬质合金的力学性能,并探索了机械合金化制备WC粉体的方式对板状WC晶粒硬质合金的影响。采用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪、热分析仪等研究了新型粘结相板状WC晶粒硬质合金成分、制备工艺、显微组织、力学性能之间的关系。首先研究了板状WC晶粒硬质合金在烧结过程中的相变与显微组织的转变,研究了烧结工艺对材料的影响规律,结果表明:在真空烧结过程中随着真空烧结温度的增大及保温时间的延长,硬质相颗粒均不断长大,颗粒长厚比呈现先增大后减小的趋势;随着升温速率的下降,颗粒长厚比逐渐提高。当烧结温度为1400℃、保温时间为60min、升温速率为2℃/min时,其综合力学性能最优,硬度、抗弯强度、断裂韧性分别为:91.3HRA、2676MPa、31.4MPa?m1/2。研究了粘结相成分中的Ni与Co的相对比例、Fe含量及Cr含量对材料的影响规律,结果表明:当Ni/Co比为3/7及5/5时,硬质合金硬质相颗粒尺寸较小,长厚比较大,力学性能较好;当Ni/Co比增大到7/3及10/0时,硬质相颗粒粗化长厚比降低,力学性能下降。当Ni/Co比为5/5时,硬质合金的综合力学性能最优,其抗弯强度、硬度和断裂韧性分别为:2448MPa、90.0HRA、21.2 MPa?m1/2。随着粘结相中Fe含量的增加,硬质相颗粒尺寸持续增大,颗粒长厚比在Fe/(Fe+Ni+Co)比小于0.2时较大,当Fe/(Fe+Ni+Co)比达到0.5时明显降低。其硬度、抗弯强度、断裂韧性均呈现先增大后减少的趋势,当Fe/(Fe+Ni+Co)比为0.05时综合力学性能最优,其硬度、抗弯强度、断裂韧性分别为90.6HRA、2497MPa、26.7MPa?m1/2。当Cr/(Cr+Ni+Co)比为0.05时,其力学性能与不加Cr的硬质合金最终烧结体变化不大,而当Cr/(Cr+Ni+Co)比达到0.1时,对力学性能造成了明显的损害。最后研究了W-C体系机械合金化过程及球磨过程中的球磨时间对混合粉末的影响。当球磨时间为96h时,成功的实现了WC的合成。其中在球磨的中期(12h~24h)及后期(48h~96h)的颗粒尺寸明显下降。研究了以机械合金化方式制备WC粉体经模压成型与烧结对材料的影响规律,结果表明:其硬质相颗粒显微组织也有一定程度的细化,但组织分布并不均匀,硬度基本保持不变,抗弯强度有所下降,断裂韧性有一定的提高。