Cr含量对超粗WC-Fe-Ni硬质合金微观组织及性能的影响

肖颖奕 张帆 张金祥 文小强 普建

（赣州有色冶金研究所 江西省钨与稀土功能合金材料工程实验室 赣州 341000）

0 引言

硬质合金是由金属碳化物作为硬质相，粘结金属如Co、Ni 等作为粘结相，经粉末冶金法制备而成。因此，硬质合金具有高硬度、高强度、耐磨性好等特性，广泛地被应用于切削工具、耐磨部件、采矿工具等，是现代社会发展的重要性工具材料[1，2]。传统WC-Co 硬质合金具有优异的力学性能，在硬质合金应用领域占据着重要的地位与作用。然而随着现代工业科技的发展，传统硬质合金在某些方面已呈现出不足[3]。此外，Co 金属作为战略资源，具有一定的稀缺性。因此，替代Co 硬质合金的研发已成为目前硬质合金行业的研究热点。

与金属Co同族的金属元素Fe、Ni被认为最为合适的替代选择。然而用Fe代替Co作为粘结相时，由于Fe对WC的润湿性相对较差、两相区狭窄，难以获得理想的合金组织与性能。Ni 对硬质相WC 具有良好的润湿性，添加适量的Ni 可以明显地提高合金性能。同时，添加其他合金元素，也可进一步强化并提升合金性能，如Mo、Cr、Si、Nb 等元素也具有很好的固溶强化效果。

超粗晶硬质合金是目前世界硬质合金主要技术进展代表之一，广泛用于采矿、凿岩、轧辊等地矿领域，呈现出从单纯的材料制备技术向注重材料应用研究转变的趋势，市场前景广阔。为获得适合地矿用的铁镍基硬质合金，本项目采用超粗WC粉末制备粗晶铁镍基硬质合金，利用超粗WC 粉结构缺陷小、显微硬度高、微观应变小等优点，采用低压烧结的方式制备了WC-Fe-Ni-Cr硬质合金。……