WC-Co硬质合金因具有高硬度和良好的韧性等性能,被广泛应用于航空航天、工程机械和交通运输等领域,其性能的优劣和稳定性直接影响到精密仪器的加工制造。WC-Co复合粉及硬质合金的传统制备工艺存在流程长、缺陷累积等缺点;此外,随着应用领域的不断扩展,对合金的耐腐蚀性能提出了越来越高的要求。鉴于此,论文从“缩短制备流程”、“增强耐腐蚀性能”的设计思路出发,探索出一条仅含喷雾转化、煅烧、低温原位合成三个步骤的短流程工艺制备出微观组织均匀的超细晶WC-Co复合粉。新工艺可避免长时间固/固球磨易引起的组元不均、碳化温度过高使WC晶粒长大等问题。随后,以复合粉为原料制备了WC-Co硬质合金,研究了不同添加剂及含量对合金微观组织和耐腐蚀性能的影响。论文研究了短流程工艺参数对粉末形貌、成分、粒径、WC晶粒尺寸、WC晶形等特征的影响;采用热力学计算结合实验结果分析了低温合成的过程和机理。结果表明:短流程工艺可成功制备出组织均匀、成分稳定的超细晶WC-Co复合粉。首先,喷雾转化使W、Co、C混合溶液形成空心球形貌的非晶态前驱体粉末。其次,煅烧使前驱体发生分解生成WO₃、Co₃O₄氧化物,球形颗粒粒径减小,表面形成较多细孔;增加4 h的短时球磨工艺可将球形粉破碎成分散的氧化物粉末。最后,低温原位合成使氧化物一步还原碳化生成WC-Co复合粉。当合成温度为900℃时保温60 min可得到纯净的超细晶WC-Co复合粉,远低于传统的碳化温度（约1300℃）,有效避免WC晶粒的异常长大。此外,WC晶粒尺寸随着原位合成温度的升高、保温时间的延长和H₂流量的减小而增大。随着温度的升高和时间的延长,WC晶形由近圆形逐渐演变为有规则的多边形状。对低温原位合成体系中的还原剂、WO₃和Co₃O₄可能出现的化学反应进行热力学计算,研究了各反应吉布斯自由能随温度T的变化规律,结合实验结果推导出一条新的碳化反应途径:C+W+Co→C+Co₃W→中间相（Co₆W₆C等）→WC-Co。以短流程工艺制备的WC-6Co复合粉为原料,采用放电等离子烧结（SPS）技术制备了WC-6Co硬质合金,分析了添加剂种类、含量以及SPS参数对合金组织、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:以空心球形复合粉为原料制备的合金存在较多孔隙,密度仅为14.21g/cm³。以氧化物粉末进行4 h短时球磨,再原位合成制备的WC-6Co复合粉为原料制备的合金密度为14.77 g/cm³,将其与传统湿磨的WC+Co混合料制备的合金相比发现两者密度接近但前者微观组织更加均匀、硬度更高。Y₂O₃、Mo和Mo₂C均能抑制WC晶粒长大、提高合金维氏硬度,其中Mo对细化晶粒、提高性能的效果最好;尽管Cu也能细化WC晶粒但由于Cu对WC的润湿性较差使合金致密性明显下降。随着Mo含量（质量分数为0⁴.0%）的增加,WC晶粒尺寸不断减小、WC晶粒形貌由规则的多边形逐渐转变为圆形,合金维氏硬度增大、耐磨性能增强;当Mo含量大于2.0%时,合金出现大量孔隙,致密度降至97.74%,硬度和断裂韧性下降明显。综合分析认为Mo含量为1.0%时合金WC晶粒尺寸较细、硬度和耐磨性得到提升,断裂韧性和相对密度与未添加的合金接近。Y₂O₃、Mo和Mo₂C均能增强WC-6Co合金在HCl溶液中的耐腐蚀性,Cu降低耐腐蚀性;Y₂O₃、Cu、Mo和Mo₂C均能提高合金在NaOH溶液中的耐腐蚀性能。Mo增强合金在酸性和碱性溶液中的耐腐蚀性的效果最好。随着Mo元素含量的增加,合金耐腐蚀性能增强,当Mo含量大于2.0%时由于致密性下降使合金耐腐蚀性能急剧下降。针对含Mo硬质合金的腐蚀行为研究表明,Mo对增强合金在不同溶液中的耐腐蚀性能的作用过程和机理不同。在HCl中,首先Mo固溶于Co粘结相中,增强Co粘结相的耐腐蚀性能;其次MoO₃附着于合金表面隔离合金与溶液的接触并且抑制电子的传导,提高合金的耐腐蚀性能。然而在NaOH溶液中MoO₃易反应生成易溶的HMo O₄^1-和MoO₄^2-,但Mo能细化WC晶粒使WC/Co晶界数量增加,在腐蚀初期晶界易发生腐蚀生成稳定存在的Co（OH）₂并附着在合金表面起到隔离作用和抑制电子传导的作用,提高耐腐蚀性能。短流程工艺具有工序少、合成温度低等优点,制备的复合粉WC晶粒尺寸细小均匀。其具有一系列集成创新,可替代传统生产工艺实现超细晶WC-Co复合粉的高效、高质量制备。以复合粉为原料制备的细晶WC-6Co硬质合金微观组织均匀,通过添加1.0%Mo可有效改善合金微观组织与力学性能,同时增强合金在酸性和碱性溶液中的耐腐蚀性能。