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本文以新型钨钢复合材料为研究对象,探索其最佳的粉末冶金热压烧结工艺,然后利用万能试验机、分离式Hopkinson压杆装置,研究制备过程中不同工艺参数烧结试样的力学性能,并结合材料微观测试分析技术,获得烧结工艺参数对钨钢力学性能及微观组织的影响规律,并改变钨与马氏体时效钢的质量配比,应用马氏体时效钢热处理工艺研究钨含量及不同淬火温度钨钢的微观组织及力学性能。应用热压烧结的粉末冶金工艺对钨粉和马氏体时效钢粉进行烧结,选择质量比为1:4,首先选择球状和颗粒状钨粉做烧结对比,发现球状颗粒的边缘存在不同衬度的扩散区域,由Fe和Ni元素从基体向钨颗粒呈梯度扩散形成的,较大的球状颗粒不利于Fe和Ni等原子的扩散,且致密度和力学性能证明较小的颗粒状钨粉烧结样品更优。探索温度参数的烧结过程当中,发现在相对应的1225℃、1250℃和1275℃三个温度的加压烧结样品比无压力烧结样品的致密度及力学性能好,最终确定1250℃为最佳烧结温度。在提高烧结压力中发现,试样晶粒尺寸未发生明显变化,致密度和力学性能有所提升,将压力参数确定为40MPa。随烧结时间的增加,致密度提高不大,压缩屈服强度有所下降,当烧结时间到达10h时,从能谱面分布上发现,随着烧结时间的延长,W、Fe和Ni等主要元素并未完全均匀扩散,微观组织中出现弥散状分布的物质,经过xrd分析得出该析出物为金属间化合物Mo3Co3C,准静态压缩屈服强度明显下降。通过比较,在40MPa的压力下进行1250℃保温保压1h作为烧结工艺参数时,烧结样品具有最佳的综合力学性能,故而确定最终的烧结工艺为1250℃+40MPa+1h。应用本文确定的最终烧结工艺参数对马氏体时效钢中的加W量为30wt.%和40wt.%的混合粉料进行热压烧结,研究随W含量的变化过程中的微观组织变化以及在动静态力学性能中所表现出来的规律。实验中发现随着W含量的增多,根据扫描电镜中观察到W聚集区围绕在铁基体周围,基体逐渐变为圆形,Fe、Co和Ni等元素的扩散随W含量的升高而变少,强度随W含量的升高而变大,但塑性随W含量的升高而急剧下降。使用最终烧结工艺参数得到的分别含20wt.%、30wt.%和40wt.%W的烧结试样进行热处理。探索热处理工艺制度参考马氏体时效钢固溶+时效的处理方法,分别将三种试样在淬火温度为816℃、916℃和1016℃下保温1h,油淬后,在回火温度为482℃下保温3h,在空气中冷却至室温得到最终样品。发现三种不同W含量的样品均在压缩屈服性能上有很大提升,断口出现滑移带,塑性极具下降,其中20 wt.%钨含量样品具有较好的韧塑性匹配。同种试样随淬火温度的提升,压缩屈服强度逐渐下降,塑性随之下降。同一试样的应变率强化效果不明显。随钨含量的升高强度有所下降,脆性急剧提高。