中熵碳化物陶瓷TiC0.4/VC/NbC结合的WC基硬质合金合成与性能

作者：邹芹; 李壮; 李艳国^*; 贺文全; 罗永安

来源：中国有色金属学报, 2023, 33(06): 1914-1923.

• WC基硬质合金
• 中熵陶瓷
• 烧结温度
• 性能
• 微观结构

采用放电等离子烧结(SPS)方法制备了中熵碳化物陶瓷TiC0.4/VC/NbC结合的WC基硬质合金(WC/TiC0.4/VC/NbC)，研究了烧结温度和WC含量对其微观结构和力学性能的影响。结果表明：添加TiC0.4显著降低了烧结温度，添加NbC、VC增加了WC基硬质合金的致密度，提高了硬度。TiC0.4、NbC、VC和WC四种过渡族金属碳化物以等摩尔比进行混合烧结，在烧结温度为1500℃时，形成了单相面心立方结构(FCC)的固溶体，其性能最好，维氏硬度为23.4 GPa，断裂韧性为6.3 MPa·m1/2。在WC摩尔分数为60%时，过量的WC弥散分布在晶界处，具有一定的增韧作用；在烧结温度为1700℃时，非等摩尔比复合烧结体的维氏硬度为22.6 GPa，断裂韧性为8.8 MPa·m1/2，其中部分WC与TiC0.4、VC、NbC相互固溶形成高熵化合物，也提高了断裂韧性。

• 单位
  亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室; 燕山大学