水刀砂管是水刀的重要组成部分之一,目前通常选用WC硬质合金作为水刀砂管的原材料。但是使用WC硬质合金制备水刀砂管存在以下两个问题:（1）大部分WC硬质合金都会加入一定量的Co粘结相,Co的价格较高,同时Co粘结相的加入会影响材料的硬度和耐磨性;（2）使用传统的烧结方法制备WC硬质合金时,加热速度慢、保温时间长,烧结样件的WC晶粒比较粗大,这也会对材料的力学性能产生不利的影响。这两个问题的存在使WC硬质合金在水刀领域的应用受到限制,本文采用机械合金化法制备的高熵合金Al_0.5Co Cr Cu Fe Ni作为粘结相,并利用新型HPS真空热压炉快速烧结制备WC-Al_0.5Co Cr Cu Fe Ni硬质合金,旨在为开发新型水刀用WC硬质合金提供技术参考。通过32 h的球磨制备了Al_0.5Co Cr Cu Fe Ni高熵合金,在WC中加入不同含量的高熵合金粉体,然后通过32 h的球磨混合高熵合金粉体与原始WC粉末。使用HPS真空热压烧结WC-Al_0.5Co Cr Cu Fe Ni复合粉末,并探索不同高熵合金Al_0.5Co Cr Cu Fe Ni添加量,不同的HPS真空热压工艺参数对材料显微组织及力学性能的影响。结果表明,经过32h的球磨,高熵合金成分均匀,主要由Fe-Ni、Cu-Ni、Fe-Cr结构固溶体组成。WC-Al_0.5Co Cr Cu Fe Ni复合粉末在球磨混粉的过程中,晶粒和粉体颗粒都得到了细化。在1400℃烧结时,纯WC的致密度较低,而添加0.5wt.%Al_0.5Co Cr Cu Fe Ni后,材料的致密度迅速增加并达到98.2%,硬度也达到最高的2483 HV₃₀。而继续提高Al_0.5Co Cr Cu Fe Ni的添加量使材料的硬度下降。因此最佳的Al_0.5Co Cr Cu Fe Ni添加量为0.5wt.%。在不同温度烧结WC-0.5Al_0.5Co Cr Cu Fe Ni时,当烧结温度由1300℃增加至1400℃,材料的致密度由94.2%上升至98.2%,平均晶粒尺寸仅由235 nm增加至259 nm。而提高烧结温度至1450℃时,WC晶粒将会迅速长大,硬度随之快速下降,因而最佳的烧结温度为1400℃。在1400℃的烧结温度下,当烧结时间由5 min延长至10 min时,材料致密度由95.4%增至98%,WC晶粒尺寸由206 nm增加至223 nm。继续延长烧结时间,材料的致密度没有明显变化,而WC的晶粒却显著长大。通过优化Al_0.5Co Cr Cu Fe Ni添加量以及烧结工艺参数,获得这种WC硬质合金的最佳性能为:硬度2535 HV₃₀,断裂韧性为7.1 MPa·m^1/2,抗弯强度为790 MPa。在干磨以及水润湿条件下研究了不同载荷对WC-0.5Al_0.5Co Cr Cu Fe Ni材料摩擦磨损性能的影响,并与WC-0.5Co在相同工况下的摩擦磨损性能进行对比。在干磨条件下,当载荷为25 N或50 N时,材料的磨损率较低,当载荷达到75 N时,由于WC晶粒的剥落而产生了较严重的磨粒磨损现象,材料的磨损率迅速增大,达到了1.12×10^-5mm³/（N·m）。而在水润湿条件下,由于水的润滑和对磨粒的冲刷,材料在75 N下的磨损率为1.47×10^-7 mm³/（N·m）,远低于干磨。另一方面在75 N载荷下,WC-0.5Al_0.5Co Cr Cu Fe Ni的磨损率也要低于对比材料WC-0.5Co的5.15×10^-7 mm³/（N·m）。