陈振磊，喻 琛，邵鸣宇

(石家庄铁道大学 材料科学与工程学院，河北 石家庄 050043)

0 引 言

硬质合金因其具有优异的综合力学性能，广泛用于金属切削、岩凿盾构和军工等领域[1-3]。尽管硬质合金具有良好的机械性能，但传统硬质合金不能同时满足高硬度和高韧性的要求，其硬度和断裂韧性一直是矛盾的。通常，随着粘结剂用量的减少和晶粒尺寸的减小，合金硬度增大；随着粘结剂用量的增加和晶粒尺寸的增大，合金断裂韧性增大[4]。

WC硬质合金是以WC为基体，Co、Ni、Fe、高熵合金粘结相等作为粘结相(或无粘结相)，使用粉末冶金技术制被成的复合材料[5-7]。其微观结构可以描述为两个相互贯穿的骨架[8](见图1)，即金属结合相和硬质相。笔者综述了当今研究最多的Co、Ni、Fe/钢基、高熵合金粘结相和无粘结相硬质合金。通过对比采用不同粘结相的硬质合金，探究其对微观结构和力学性能的影响已经存在的问题，进而指出硬质合金粘结相的未来发展方向。

图1 未淬火处理的WC-20%Co硬质合金样品

1 Co粘结相

Co具有优异的润湿性、附着力和韧性，同时又拥有较好的力学性能，因此Co已成为硬质合金中应用最广泛的金属结合相。通常人们认为，Co含量越低、合金晶粒越细，合金的硬度、耐磨性越高。Co含量越高，合金的断裂韧性越好。

Co有两种晶型：面心立方结构和密排六方结构。ε-Co的密排六方结构在室温下是稳定的，密排六方结构转变为面心立方结构的温度约为417 ℃。在较高的温度，只有单一面心立方相存在，但高温烧结冷却后，由于固溶了大量的W等元素，Co粘结相通常仍保持Fcc结构。……