粗晶WC硬质合金的制备研究+文献综述(3)
国、意大利 、美国、日本等国家在很早之前就对粗晶粒硬质合金进行了研究，最终
通过对粗晶粒中 WC和 Co含量的适当调整 ，以及制备工艺的探究和改良，可以获得
韧性和硬度匹配良好的硬质合金，并且已经实现了产业化[10]
。
国内的粗晶粒 WC粉研究基于粗颗粒钨粉具有较粗的晶内亚结构 ，粗晶粒碳化
钨常用粗颗粒钨粉来制取，钨粉的粒度决定碳化钨的粒度 ，然而钨粉的碳化是通过
碳原子向钨粉内部扩散来完成的，钨粉的粒度越粗 ，就越不容易碳化完全。国内目
前生产的粗晶粒 WC 粉与国外生产的相比，有着相当的差距 ，主要表现在：WC 粉
末的聚集程度高 ，粉末粒度不够粗大等 ，但随着研究的深入 ，国内碳化钨粉的研
制取得了很大进步[11]
。
1.3 粗晶硬质合金的制备
1.3.1 传统方法生产粗晶硬质合金的不足 传统方法再生产粗晶硬质合金时的不足之处主要有：
（1）一般传统方法制备粗晶硬质合金时，采用球磨的方法会导致 WC 粉末粒度减
小以及粒度分布不均匀，烧结时，溶解/再析出的过程会导致 WC 晶粒长大和低能棱
柱接面的生成，棱柱型晶粒具有尖锐的棱角，加载负荷时，会导致应力集中，促进裂
纹的生成和扩展，合金中出现的大晶粒 WC晶粒簇会成为热裂纹的形成中心[12]
。
（2）我们在采用传统方法在制备粗晶硬质合金时，存在着一种矛盾：当WC晶粒
度大时，WC、Co两相均匀分布就难以保证；WC、Co两相均匀分布时，WC 晶粒度
就难以保证。而 WC、Co 两相的分布情况直接影响着合金的性能，如强度[13]
。人们
在追求制备高硬度硬质合金的同时，希望能保持较高的强度。
因此，解决以上问题就成了科研工作者的研究方向。
1.3.2 粗晶硬质合金的增韧机理
WC硬质合金的增韧机理,主要是由于 WC 晶粒的增大， 对裂纹的偏转和分叉作用
会增强,从而使WC-Co硬质合金韧性增加。显而易见，提高 WC 晶粒结构的完整性、
减少WC晶粒内的缺陷、增强 WC晶粒本身的强度是提高硬质合金断裂韧性的重要途
径。
1.3.3 WC-Co混合料的制备
制备粗晶WC-Co硬质合金时，WC-Co混合料的制备过程对最终产品的性能影响
很大。混合料的制备方法分为湿混合和干混合两类，二者的差别在于湿混合时会用到
液体介质如有机溶剂，而干混合方式在混合时不添加介质。二者的特点是:湿混合混合
效率高，但因后续需要干燥,工艺复杂；干混合工艺简单，操作方便，但混合效率较低,
成形剂更难分布均匀[14]
。
本课题在研究混料方式对粗晶 WC-Co合金性能的影响方面也做过大量工作。龙
曾成在 YG6 粗晶硬质合金的制备及其工艺与性能研究文献[15]
中采用了传统硬质合金
的湿磨工艺，他们发现球磨对 WC 产生明显的破碎作用，同时又有利于 Co 相在 WC
颗粒间的弥散分布。王元杰认为传统的磨工艺虽然在一定程度上保证了 WC 与 Co 两
相的均匀混合，但 WC属于脆性材料，湿磨过程中 WC二次颗粒与一次颗粒容易破碎
[16]
。与传统湿磨工艺相比，干混合工艺不会对 WC 粉末产生破碎作用。他们采用了化
学包裹粉工艺成功的制备了粗晶 WC-Co 硬质合金，一方面解决了传统湿磨工艺制备
混合料过程中 WC 粒度减小的问题，另一方面也改善了 WC、Co两相分布的均匀度。
而在伏坤、舒学福 、周建华的特粗硬质合金制备工艺的开发中他们发现通过控制球磨时间，球料比以及保持 WC粉原有碳含量，采用结晶完整性好的 WC 粉制备出了性能
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