超細晶硬質合金已成為硬質合金發展新方向。超細晶硬質合金原料可以由多種方式獲得，其中就包括機械合金化法。所謂的機械合金化（MechanicalAlloying，簡稱MA）是指金屬或合金粉末在高能球磨機中通過粉末顆粒與磨球之間長時間激烈地衝擊、碰撞，使粉末顆粒反復產生冷焊、斷裂，導致粉末顆粒中原子擴散，從而獲得合金化粉末的一種粉末製備技術。

 

機械合金化工藝圖片

 

機械合金化球磨過程中，粉末越硬，回復過程越難進行，球磨所能達到的晶粒度越小。並且，材料硬度越高，位錯滑移難以進行，晶格中的位元錯密度越大，這些又為合金化的進行提供了快擴散通道，使合金化過程進一步加快。這也是機械合金化法能應用在超細晶硬質合金原料製備的原因。

 

有研究顯示，在使用1μm左右細微性的WC粉末和鈷粉末時，高能機械研磨能使WC-Co複合粉末中WC的晶粒度顯著降低經過36h研磨可以製備出平均晶粒尺寸小於0。5μm的WC-Co粉末。

 

在該方法中WC-Co複合粉末的粒徑與研磨時間有關，一般情況下，研磨時間越長粒徑越小，該法具有無需外部加熱可直接制得WC-Co複合粉的優點。但長時間的球磨過程易引入一些雜質，所制得的粉體表面積小、粒徑分散度大、晶粒尺寸分佈不均勻。採用機械合金化+還原碳化法可以改進單純的機械合金化法的不足。具體是先將WC、Co粉高能球磨一段時間後，在H2和Ar氣體中在400-700℃溫度下還原碳化，可以得到02-0。3μm的超細WC-Co粉末。但該方法工藝步驟較多，不宜用於快速反應。