朱 斌，柏振海，高 阳，罗兵辉（中南大学 材料科学与工程学院，长沙 410083）

WC粒度对WC-15Fe-5Ni硬质合金组织与性能的影响

朱 斌，柏振海，高 阳，罗兵辉
（中南大学 材料科学与工程学院，长沙 410083）

在1450 ℃下通过低压烧结制备5种0.83～15.03 μm不同WC粉末粒度的WC-15%Fe-5%Ni（质量分数）硬质合金，并通过SEM、XRD、EDS、力学性能测试仪、磨损试验机和电化学工作站研究WC粉末粒度对合金的显微组织和性能的影响。结果表明：随WC粉末粒度的减小，合金的WC晶粒尺寸减小，抗弯强度和硬度升高，断裂韧性降低，耐磨性能提高，耐酸性溶液腐蚀性能变差；当WC粒度较大时，合金的断裂方式主要为穿晶断裂；当WC粒径较小时，断裂方式主要为沿晶断裂；当WC粉末粒度为1.31 μm时，硬质合金的综合性能最好，抗弯强度、硬度、断裂韧性、磨损率和自腐蚀电流密度分别达到2717 MPa、960 MPa、10.7 MPa∙m1/2、6.986003×10-7mm3/（N∙m）和3.43698×10-5A/cm2。

WC粒度；WC-Fe-Ni硬质合金；微观组织；力学性能

硬质合金是一种具有高硬度、高强度、高韧性的工具材料，在切削刀具和轴承等摩擦磨损较严重的场合应用较多［1-2］。硬质合金主要由硬质相和粘结相组成，硬质相一般为WC，传统的硬质合金以Co为粘结相；但金属 Co是一种战略性稀缺材料，价格逐年上涨［3-4］。因此，以Fe和Ni替代Co作为粘结相的硬质合金具有重要实用价值。

用纯Ni或纯Fe作为粘结相时硬质合金存在很多缺陷，性能较低且难稳定，难以工业应用；但是采用Fe和Ni按一定的比例作为粘结相时，合金则表现出良好的综合性能。很多国内外对WC-Fe-Ni硬质合金的研究表明，WC-Fe-Ni硬质合金的硬度和抗弯强度与WC-Co硬质合金的相当，甚至更优［5］。……