郭瑜，李志友，熊慧文



η相粉末的加入对WC-10Co硬质合金组织与性能的影响

郭瑜，李志友，熊慧文

(中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙 410083)

通过向WC-10Co混合粉末中加入2%和4%质量分数的η相粉末和等摩尔量的炭黑，经过传统的粉末冶金工艺制备含板状WC晶粒的硬质合金，研究η相碳化反应过程以及η相粉末加入量、η相粉末在基体中球磨时间对合金组织与性能的影响。结果表明:加入少量的η相粉末及等摩尔量的工业炭黑后，WC-10Co中的WC晶粒出现了明显的板状特征，随η相粉末加入量增多，板状WC晶粒数量增多；在总球磨时间不变的前提下，随η相粉末在基体中球磨时间增加，板状WC晶粒的分布越来越均匀。所得到的板状WC晶粒是η相在950～1 200 ℃之间与WC-Co基体中扩散来的C原子碳化反应后生成不同形貌的WC孪晶得来的，且碳化速度是影响WC孪晶形貌的关键因素。相对于相同Co含量的传统硬质合金，板状WC晶粒均匀分布的硬质合金密度基本保持不变，硬度提高0.7%，强度提高6%，断裂韧性提高17%。

η相；WC-10Co；碳化反应；板状WC晶粒；硬质合金；力学性能

由于WC-Co硬质合金两相区(WC+γ)允许碳含量的波动范围较窄，在生产过程中如果工艺控制不当，极易造成原料缺碳或烧结介质脱碳，从而在硬质合金组织中出现η相。η相分为η1，η2和η3­三种，其中η1和η2相较为常见。η1相为面心立方结构，晶格常数为11.241，相成分主要包括Co3W3C，维氏硬度为1 050 kg/mm2；η2相同样为面心立方结构，相成分为Co6W6C，晶格常数为10.99，维氏硬度为1 200 kg/mm2 [1]。由于η相作为1种脆性相，会严重降低硬质合金的强韧性，因此在生产硬质合金的过程中需要尽量避免它的生成[2]。……