尹超，徐涛，张卫兵，杜勇，颜练武，刘向忠



几种碳化物与钴在不同烧结温度下的相互作用与影响

尹超1, 2, 3，徐涛1, 2，张卫兵1, 2，杜勇3，颜练武1, 2，刘向忠1, 2

(1. 硬质合金国家重点实验室，株洲 412000；2. 株洲硬质合金集团有限公司，株洲 412000；3. 中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083)

研究碳化物WC，Cr3C2和VC在升温过程中与Co相的相互作用，以及Cr3C2和VC复合抑制剂对WC晶粒生长的影响。使用SEM观察与分析WC，Cr3C2和VC在升温过程中的形貌变化，并结合EDS和XRD分析它们在不同温度下在Co相中的溶解度。结果表明：随温度升高，小颗粒WC逐渐溶解，部分大颗粒WC不断长大；WC在Co相中的溶解度呈增加趋势，到1 350 ℃时达到最大值；WC晶粒的形貌变得越来越规则，边界越来越清晰，到1 300 ℃时其金相截面呈规则的三角形或四边形，说明WC颗粒早在固相阶段就开始生长。Cr3C2在1 150 ℃时几乎已完全溶解于Co相中，随温度升高，Cr3C2的形貌由颗粒状向树枝状转变，多分布于Co晶粒的边界处。 1 250 ℃之前，VC的固溶度随温度升高不断增大，1 300 ℃时略有降低，VC颗粒形貌较稳定，呈近球形。Cr3C2和VC复合抑制剂不影响WC在Co相中的溶解度，但抑制WC晶粒的固相生长，表明抑制剂在固相阶段就开始发挥作用。

WC；Cr3C2；VC；溶解；固相生长；抑制剂

超细/纳米晶WC-Co硬质合金因其较大的硬度和优良的断裂韧性组合而受到广泛关注[1]，在过去的10年里，设计超细/纳米晶WC-Co硬质合金是高性能硬质材料领域的热点之一。制备超细/纳米硬质合金所用WC粉末比普通WC粉末细很多，其活性非常高，在液相烧结过程中很容易出现晶粒长大[2−3]。……