超粗晶和特粗晶硬質(zhì)合金是指合金中WC晶粒度分別為5.0~7.9 μm和8.0~14 μm的硬質(zhì)合金。這類合金主要應(yīng)用于極端工況條件，改善耐磨蝕性能和抗高溫氧化性能對(duì)提高這類合金的使用壽命具有重要意義。在超粗晶和特粗晶硬質(zhì)合金研究方面，我們研究了WC原料與合金的制備工藝[1–4]，添加劑對(duì)合金微觀組織、物理力學(xué)性能以及合金耐腐蝕性能的影響[5,6]，梯度組織結(jié)構(gòu)的形成、性能與調(diào)控[7,8]，合金整體強(qiáng)化技術(shù)與強(qiáng)化機(jī)理[9]。利用超粗晶和特粗晶硬質(zhì)合金Co基固溶體粘結(jié)相(Co粘結(jié)相)粗大平均自由程等特征，我們研究了硬質(zhì)合金晶粒生長(zhǎng)抑制機(jī)理研究中長(zhǎng)期存在的爭(zhēng)議問(wèn)題，提出了溶解析出—界面偏析協(xié)同晶粒生長(zhǎng)抑制機(jī)理[10,11];研究了困擾硬質(zhì)合金學(xué)術(shù)界的淬火和深冷處理對(duì)硬質(zhì)合金的強(qiáng)化機(jī)理，提出了基于粘結(jié)相納米非晶與應(yīng)力調(diào)控的強(qiáng)化機(jī)理[9]。在上述基礎(chǔ)上，我們開發(fā)了超粗晶和特粗晶硬質(zhì)合金的致密包覆型復(fù)合粉工藝、合金微觀組織結(jié)構(gòu)均勻性調(diào)控技術(shù)以及合金中WC晶粒形貌調(diào)控技術(shù)。作為高性能超粗晶和特粗晶硬質(zhì)合金制備與應(yīng)用技術(shù)研究中的部分內(nèi)容，本文將介紹添加劑對(duì)特粗晶和超粗晶硬質(zhì)合金抗高溫氧化性能的影響，其研究結(jié)果對(duì)鋼鐵軋制、盾構(gòu)、路面刨銑等熱疲勞服役工況的超粗晶和特粗晶材質(zhì)設(shè)計(jì)具有重要意義。作為工具材料，抗高溫氧化性能是硬質(zhì)合金的一個(gè)非常重要的性能參數(shù)，因此關(guān)于硬質(zhì)合金抗高溫氧化性能的研究報(bào)道較多，但是在超粗晶和特粗晶硬質(zhì)合金材料體系未見相關(guān)報(bào)道，同時(shí)關(guān)于過(guò)渡族金屬碳化物對(duì)硬質(zhì)合金抗高溫氧化性能影響的系統(tǒng)比對(duì)研究也未見報(bào)道。 1 實(shí)驗(yàn)方法 1.1 合金的制備與基本特征 合金的基本成分為WC–8.4Co。WC原料的費(fèi)氏粒度為32.1 μm、總碳含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為6.14%，含La、Ce、Pr、Nd的混合稀土添加劑以RE–65Co(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，RE：稀土)預(yù)合金粉(–200目)形式添加。表1列出了8組硬質(zhì)合金的成分、過(guò)渡族金屬碳化物添加劑費(fèi)氏粒度和總碳含量。 采用致密包覆型復(fù)合粉工藝[9,10]制備合金混合料。合金的燒結(jié)在壓力燒結(jié)爐內(nèi)進(jìn)行，燒結(jié)溫度為1 430°C，保溫時(shí)間為90 min，在燒結(jié)保溫的最后60 min，爐內(nèi)Ar氣壓力為5.6 MPa。 合金晶粒度的測(cè)量方法如下：在掃描電鏡(SEM)下對(duì)每種合金拍攝2張100