SPS制备的钢结硬质合金组织和性能研究
来源：钢铁研究学报杂志2025年第12期北京时间：
作者：朱瑞1, 李金普2, 翟亚中1, 魏佳雨3, 车洪艳1
单位：1.钢铁研究总院有限公司特殊钢研究院,北京100081;；2.北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083;；3.西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055
摘要：钢结硬质合金在耐磨材料领域有着广泛应用,一般采用粉末冶金烧结工艺制备,历经混粉、压型、烧结等过程,具有周期长、工艺复杂、批次稳定性难以控制的特点。本文采用气雾化制备含有30%WC(质量分数)的复合粉末代替多种元素混粉工艺,采用放电等离子烧结(SPS)制备钢结硬质合金。主要研究了不同烧结温度下(850、950和1 000 ℃)以WC为增强相的钢结硬质合金的显微组织及力学性能变化,并探究了从粉末到SPS烧结态微观组织的演变过程。研究结果表明,随着SPS烧结温度的升高,组织中孔隙逐渐减少,致密化程度提高,硬度增加。粉末阶段Fe、W、C元素以亚稳态的Fe<sub>6</sub>W<sub>6</sub>C形式在粉末颗粒内部呈网状分布。烧结温度升高的同时,亚稳相分解,沿着粉末颗粒边界及晶界析出更加稳定的WC和Fe<sub>3</sub>W<sub>3</sub>C,且元素扩散更加强烈,粉末颗粒边界WC数量增加,但尺寸未发生显著变化。
关键词：复合粉末,放电等离子烧结,钢结硬质合金,显微组织,力学性能
基金资助：新材料重大专项资助项目(2025ZD0610300,2025ZD0610301)
