纳米材料在硬质合金中的应用

WC晶粒不断细化是硬质合金发展的一个重要特征。从硬质合金的纳米原料、纳米硬质合金、纳米材料助长或增强超粗晶硬质合金以及硬质合金的纳米涂层材料等4个方面论述了纳米材料在硬质合金中的应用，着重报道了中国在这些方面的优势。纳米粒径原料的制备是首要难题，1997年发明的“紫钨原位还原”技术利用传统工艺制备纳米、超细碳化钨粉末，碳化钨粉的粒径可小于20 nm。纳米硬质合金技术利用低压热等静压或热等静压，克服了烧结过程中 WC异常长大的难题，制备100～200 nm纳米硬质合金，抗弯强度在5000 MPa以上，使用性能优于亚微或超细晶硬质合金，已用于生产。利用“纳米颗粒溶解法”制备的超粗晶硬质合金晶粒度可达12μm；而含有纳米Co2 W4 C增强相的超粗晶硬质合金产品，使用寿命比普通合金产品提高了2～3倍。涂层材料纳米化，是硬质合金工具的一个发展方向，在耐磨性、硬度和抗裂纹扩展方面有明显优势，加工工件表面质量更好，工具使用寿命更长。