中熵碳化物陶瓷TiC_(0.4)/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, 2022, 1-15.

• 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机械性能的影响。研究结果表明，TiC0.4的添加显著降低了烧结温度，添加NbC、VC增加了致密度，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。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，部分WC与TiC0.4、VC、NbC相互固溶形成高熵化合物，其维氏硬度为22.6 GPa，断裂韧性为8.8 MPa·m1/2。

• 单位
  燕山大学; 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室