超细晶硬质合金已成为硬质合金发展新方向。超细晶硬质合金原料可以由多种方式获得，其中就包括机械合金化法。所谓的机械合金化（MechanicalAlloying，简称MA）是指金属或合金粉末在高能球磨机中通过粉末颗粒与磨球之间长时间激烈地冲击、碰撞，使粉末颗粒反复产生冷焊、断裂，导致粉末颗粒中原子扩散，从而获得合金化粉末的一种粉末制备技术。

 

机械合金化工艺图片

 

机械合金化球磨过程中，粉末越硬，回复过程越难进行，球磨所能达到的晶粒度越小。并且，材料硬度越高，位错滑移难以进行，晶格中的位错密度越大，这些又为合金化的进行提供了快扩散通道，使合金化过程进一步加快。这也是机械合金化法能应用在超细晶硬质合金原料制备的原因。

 

有研究显示，在使用1μm左右粒度的WC粉末和钴粉末时，高能机械研磨能使WC-Co复合粉末中WC的晶粒度显著降低经过36h研磨可以制备出平均晶粒尺寸小于0。5μm的WC-Co粉末。

 

在该方法中WC-Co复合粉末的粒径与研磨时间有关，一般情况下，研磨时间越长粒径越小，该法具有无需外部加热可直接制得WC-Co复合粉的优点。但长时间的球磨过程易引入一些杂质，所制得的粉体表面积小、粒径分散度大、晶粒尺寸分布不均匀。采用机械合金化+还原碳化法可以改进单纯的机械合金化法的不足。具体是先将WC、Co粉高能球磨一段时间后，在H2和Ar气体中在400-700℃温度下还原碳化，可以得到02-0。3μm的超细WC-Co粉末。但该方法工艺步骤较多，不宜用于快速反应。