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采用“随机法”构建了考虑WC-Co硬质合金的Co相体积分数、晶粒平均粒径分布、晶粒形心分布以及晶粒取向角分布的微观结构模型，结合显微压痕实验的有限元模拟，提出一种基于材料微观结构的硬度预报模型。结果表明：“随机法”构建的微观结构模型较好地反映了材料的真实细观结构特征；材料的硬度受微观结构的影响较大，其中以Co相体积分数和晶粒平均粒径分布最为显著。模拟结果与实验结果吻合较好，从而证明了提出的模型能够准确地预报WC-Co硬质合金的硬度。