WC-Co硬质合金是一种应用广泛的材料，它有着高硬度、耐磨性好等诸多优点。WC-Co硬质合金的性能除与WC的晶粒大小、钴含量等有关外，很大程度上还取决于合金的相成分、微结构及其存在形式，实际生产中由于受原材料及烧结工艺等因素的影响，合金中通常含有较复杂的组织结构。在实际烧结过程中，除了正常的WC相，还存在着WC在Co中的固溶相γ相、缺碳相η相等。其中γ相、η相是两种比较重要的相成分。为此，需要以W-Co-C系相图为依据，从热力学角度来探讨WC-Co合金的相组成。

 

 

图 W-C-Co三元系相图片

 

 

W-C-Co三元系相图

WC-Co硬质合金实际上是W-Co-C三元系，由于存在少量的游离碳，在烧结温度下会形成WC+γ+C或WC+γ+η三元相成分，如上图所示为1150℃下，W-Co-C三元系等温截面状态图。γ+WC两相区一侧的富碳方为γ+WC+C三相区和γ+C两相区;另一侧的贫碳方为γ+WC+η三相区，当烧结体含碳量仅在γ+WC两相区内变化时，合金中才不会出现第三相。否则，将导致合金中夹碳或出现缺碳的η相。由于合金的强度与η相的结构及组成密切相关，而η相的出现则可能导致合金韧性变差，因此人们对合金中的γ、η相及相变过程进行了大量研究，试图控制WC-Co合金中的相组成，以提高WC-Co合金的综合性能。

 

η相

由于WC一Co硬质合金两相(WC+γ)区的碳含量宽度很窄，在工业生产条件下，难免因工艺失控造成原料缺碳或烧结介质的脱碳作用，因而WC一Co硬质合金制品中经常出现缺碳的M6C型或M12C型的η相。

 

γ相

WC-Co硬质合金中的γ相是Co基Co-W-C的固溶体，在合金中γ相是以晶界分开的γ晶粒或以孤岛形式不均匀分布于基体内的γ晶畴所组成，γ晶粒和γ晶畴均呈等轴形或近于等轴形，并随合金中Co含量的增加，γ晶畴体积分数也增加。