金属学报

作者：王超, 王海滨, 玄拾雷, 刘轩, 刘雪梅, 宋晓艳

单位：北京工业大学 材料科学与工程学院 新型功能材料教育部重点实验室 北京 100124

关键词：硬质合金,成形剂,生坯密度,力学性能,强化机制,

基金：国家重点研发计划项目(2022YFB3708800);国家自然科学基金项目(52171061);国家自然科学基金项目(92163107);国家自然科学基金项目(52101032)

采用粉末冶金工艺制备硬质合金时，坯体的成形工艺对烧结制备硬质合金的组织和力学性能有显著影响，但目前缺乏规律性的认识。本工作以原位合成的超细WC-Co复合粉末为原料，研究了在粉末压制成坯体过程中成形剂的含量和溶液浓度以及生坯密度等成形工艺参数对烧结制备WC-12Co硬质合金尺寸、微观组织和力学性能的影响规律。结果表明，成形剂聚乙二醇(PEG)含量在一定范围内增加会导致烧结硬质合金中磁性Co含量呈线性增长，而PEG溶液的浓度主要影响其在粉末中分散的均匀性与喂料粒度，2者均会显著影响烧结制备硬质合金的物相、致密性和力学性能。压制过程中随生坯密度在一定范围内增加，烧结制备硬质合金的收缩率与其保持良好的线性关系，致密性先显著增加后保持稳定，抗弯强度则呈先增大后减小的变化趋势。当PEG质量分数为1.5%、PEG浓度为4.1%和生坯密度为7.7 g/cm3时，烧结制备硬质合金抗弯强度平均值达到4571 MPa，且测量值波动小。WC晶内形成的大量富Co纳米相阻碍位错运动是硬质合金强度提升的主要原因。

来源：2025年第10期

《金属学报》期刊编辑部

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