于淞百，闵凡路，姚占虎，张建峰

(1 河海大学 力学与材料学院，南京 211100；2 河海大学 土木与交通学院，南京 210098；3 中交隧道工程局有限公司，北京100102)

碳化钨-钴(WC-Co)基硬质合金是由硬质相碳化钨(WC)和金属黏结相钴(Co)通过粉末冶金法合成的复合材料。根据全国有色金属标准化技术委员会对硬质合金晶粒度的评判标准(GB/T 3488.2-2018)，超粗晶WC-Co硬质合金的WC晶粒尺寸>6 μm。研究表明[1-5]，在Co含量相同的条件下，相比于高钴的细晶WC-Co硬质合金，超粗晶WC-Co硬质合金中粗大的WC晶粒能有效阻碍裂纹扩展，同时能够抵抗晶粒从钴相结构中脱离造成的磨损。因此，超粗晶WC-Co硬质合金因其较高的导热性、较好的抗热冲击性能及韧性，适用于软硬交替及连续作业的凿岩、矿山开采、地下盾构工程等领域[6-7]。超粗晶WC-Co硬质合金通常是先经过化学包覆[8-9]、纳米粉末添加[3]、轻度球磨[10]等粉体处理，然后再进行高温烧结成型。其中，化学包覆法因制备工艺复杂、成本昂贵而停留于实验研究。而超细WC粉末的加入能加速粗晶WC-Co硬质合金的烧结收缩，并且优先溶解在液相中以促进晶粒生长，进而提高硬质合金的性能[11-12]。然而，技术成熟的球磨混料工艺是超细WC粉末的普遍添加方式。因此，以轻度球磨工艺结合超细WC粉末添加的方式成为制备超粗晶WC-Co硬质合金的首选。

烧结温度和烧结保温时间是影响WC晶粒形貌结构的关键因素。在液相烧结过程中，完整且粗大的WC晶粒生长需要更高的烧结温度和时间。刘斌等[13]发现，WC形貌通常先由类球形逐渐转变为截角的三棱柱形，当烧结温度升高至1500 ℃，截角的三棱柱晶粒会向着尖角三棱柱形的平衡态晶粒转变。然……