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硬质合金是一种通过粉末冶金手段制备的具有高硬度高耐磨性的粉末冶金材料,被称作工业的牙齿。硬度和强度在传统硬质合金中是一对矛盾体:Co含量增加,合金强度增强的同时降低了合金的硬度和耐磨性;反之亦然。超细晶硬质合金具有很高的综合性能:高硬度、高耐磨性和良好的韧性和强度。控制WC烧结时的晶粒长大对于超细晶硬质合金制备至关重要,微波烧结以其独特的加热方式,在控制晶粒长大方面独具特色。此外,Co储量稀少,价格昂贵,采用Ni部分代替Co可以降低硬质合金生产成本的同时又满足合金韧性的要求。本研究采用微波烧结,制备出超细晶WC-10Co硬质合金,分别通过SEM、XRD、EDS等分析手段确定了硬质合金的物相构成、元素分布和微观组织;测量硬质合金的密度、钴磁、矫顽磁力、硬度、断裂韧性、抗弯强度;实验利用摩擦磨损仪以及三维轮廓仪确定了合金的耐磨性能;利用电化学工作站,分析合金的耐腐蚀性能。从而确定超细晶WC-10Co硬质合金微波烧结工艺参数。研究了统一微波烧结工艺条件下Ni部分取代Co对硬质合金微观组织与性能的影响。最后,实验通过添加稀土Y2O3、Cr3C2研究了稀土氧化物,以及金属碳化物作为晶粒长大抑制剂对掺杂Ni的超细晶硬质合金的影响。结果表明,在微波烧结条件下,升温速率为75℃/min,烧结温度1300℃,保温时间10 min,合金已经完全致密化,致密度达到99.7%,维氏硬度达1899.5 kg/mm2。WC晶粒细小,平均晶粒度500 nm,且晶粒之间分布均匀,只有少许异常长大碳化钨晶粒。当Ni添加量为1%时Ni部分取代钴时合金综合性能相对较好,耐腐蚀性能提升,但是合金力学性能部分降低。通过掺杂稀土Y2O3、Cr3C2,可以细化WC晶粒,强化粘结相,增强晶界强度,并且Y2O3、Cr3C2添加量都为0.5%时,合金WC晶粒度分别达到444 nm、450 nm,此时合金力学性能,耐磨性,耐腐蚀性能都得到最好的提升。