超细晶WC-Co硬质合金，因同时具有高硬度、高抗弯强度、高耐磨性和高韧性，满足了对高性能硬质合金刀具材料越来越高的要求。而低Co超细晶硬质合金具有比常规的超细晶硬质合金更高的硬度、红硬性、耐磨性，在精密机械、特种耐磨材料、加工刀具及零件、拉拔模具等领域有更独特的优势。此外，无粘结相WC硬质合金具有WC-Co合金无可比拟的优异的耐磨性和抗腐蚀性，极佳的抛光性和抗氧化性，具有广泛的应用前景。为此，本文以前人的研究成果为基础，采用高能球磨+放电等离子烧结/热压烧结方法来制备少Co和添加微量Co的WC硬质合金。主要进行了以下几个方面的研究：(1)采用高能球磨法来制备WC-3%Co、WC-0.8%Co、WC-0.5%Co粉末，分析了高能球磨工艺对粉末颗粒形貌和粒径的影响。研究显示，WC基混合粉末经过45小时的高能球磨处理后，粉末的颗粒变得更加细小均匀，WC晶粒尺寸有所降低。采用硬质合金球磨罐和磨球可以避免球磨过程产生杂质，保证了球磨后粉末的纯度。(2)然后研究了放电等离子烧结温度和烧结压力对WC-3%Co硬质合金的组织和性能的影响规律。结果表明，随着烧结温度的升高，烧结试样的致密度升高，WC晶粒尺寸变大；当烧结温度达到1300℃时，已基本完成烧结致密化，WC晶粒开始异常长大，晶粒的尺寸不均匀性变大。在1200℃-1300℃范围内，随着温度的上升，烧结试样的维氏硬度、抗弯强度、断裂韧性都相应地上升；在1300℃时达到最大值，硬度、抗弯强度、断裂韧性分别为为2257HV30、1906MPa、10.36MPa·m1/2；在1300℃以上，硬度和抗弯强度随着烧结温度的上升而下降，而断裂韧性的变化不大。当烧结温度为1300℃时，在30MPa-50MPa范围内，随着烧结压力的上升，试样的组织越来越致密，WC晶粒越来越细小均匀，因此试样的各项力学性能都相应地上升，在1300℃，50MPa时获得最佳综合力学性能，硬度为2316HV30，抗弯强度为2125MPa，断裂韧性为11.03MPa·m1/2。(3)同时研究了热压WC-3%Co硬质合金的组织和性能，比较了两种烧结工艺获得烧结试样的组织和性能。结果表明，热压烧结试样的晶粒长大进行得很充分，有部分急剧长大的晶粒，且粘结相的分布不均匀。在1450℃，50MPa时获得了较好的综合力学性能，硬度为2214HV30，抗弯强度为1387MPa，断裂韧性为10.60MPa·m1/2。因此可以得出，SPS和HP两种烧结方法分别获得的最佳综合性能试样，SPS试样的WC晶粒细小均匀，粘结相分布也更加均匀，其维氏硬度、抗弯强度和断裂韧性都较高。SPS技术因其独特的烧结机制和致密化机制，在超细晶甚至纳米晶硬质合金方面具有独特的技术优势。(4)研究了烧结温度和微量Co的添加对无粘结相WC硬质合金的组织和性能的影响。结果表明随着烧结温度的升高，纯WC试样晶粒尺寸变大，当温度升高到1900℃，晶粒开始急剧长大；当温度升高到2000℃时，试样中的大部分晶粒尺寸已超过了10μm，异常长大的晶粒呈相互交错的板条状。微量Co的添加明显促进了烧结体的致密化过程，当WC-0.8%Co粉末在1500℃下烧结5min，烧结体已接近全致密化。此外，微量Co的添加也导致了部分晶粒的不均匀长大。在1800℃前，随着温度的提高，纯WC试样的硬度上升，在1800℃时达到2662HV10，1800℃后由于晶粒尺寸急剧增大，硬度迅速下降。温度对强度的影响与硬度类似，在1700℃时达到最大值1026MPa，1700℃后随温度的上升而下降。1700℃前由于试样中存在较多的孔隙，试样的断裂韧性较低，1700℃后断裂韧性的变化不大。1500℃时，在0-0.8%范围内，随着Co含量的增加，试样的各项力学性能全面上升，当Co含量为0.8%时，获得了最佳综合性能的无粘结相WC硬质合金，硬度为2546HV10，抗弯强度为1146MPa，断裂韧性为8.01MPa·m1/2。