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无金属粘结剂硬质合金具有传统硬质合金更为优异的耐磨性、抗腐蚀性、极佳的抛光性和抗氧化性,在要求高耐腐蚀性和高耐磨性的应用领域(如密封环、阀门、轴承零件、高压介质喷嘴等)中得到了广泛的实际应用。此外,这种合金还可用作滑动材料、精密模具材料等,具有较好的开发前景。本论文采用0.5 wt%Cr3C2-0.3 wt%VC预掺杂超细WC粉、WC-36.5 wt%TiC-24.5 wt%TaC复式碳化物粉和Mo2C粉为原料,通过真空—热压烧结工艺制备了三组不同体系的无金属粘结相硬质合金,分别为WC-0.5Cr3C2-0.3VC. WC-3.65TiC-2.45TaC-0.47Cr3C2—0.28VC与WC-6Mo2C-0.47Cr3C2-0.28VC,考察了合金的物理力学性能,研究了添加TiC、TaC以及Mo2C的无粘结相硬质合金的烧结致密化机理,并对合金的电化学腐蚀行为进行了研究。主要研究结果如下：1.通过170℃、20 MPa高温高压固相烧结制备得到的WC-0.5Cr3C2-0.3VC合金的相对密度为91%,维氏硬度仅为1655kgf/mm2,而WC-3.65TiC-2.45TaC-0.47Cr3C2-0.28VC合金与WC-6Mo2C-0.47Cr3C2-0.28VC合金的相对密度都达到了98%,维氏硬度也分别达到了2485 kgf/mm2和2465kgf/mm2,可见TiC、TaC以及Mo2C等添加剂可显著促进合金的烧结致密化过程,明显改善合金的硬度。2.在170℃热压过程中,添加了TiC、TaC的WC-3.65TiC-2.45TaC-0.47Cr3C2-0.28VC合金发生了W原子向复式碳化物中的大量固溶、TaTiC2型固溶体→TiWC2型固溶体的物相转变以及TiWC2型固溶体中Ta、Ti原子向WC中的反向固溶。合金固相烧结致密化主要机制为W原子与Ta、Ti原子之间的非平衡体扩散固溶机制。添加了Mo2C的WC-6Mo2C-0.47Cr3C2-0.28VC合金时,出现了Mo2C向WC相中固溶形成WMoC2固溶体的现象,但是合金的主相依然为WC,次要相为Mo2C相。两种合金中均存在极少量的W2C相。3.在酸性与碱性腐蚀液中合金添加了TiC、TaC及Mo2C的耐腐蚀性能均比WC-0.5Cr3C2-0.3VC合金要好,TiC、TaC及Mo2C等添加剂与WC形成固溶体相,使得合金的电阻率升高,电阻增大,降低了腐蚀速率,从而提高了合金的耐腐蚀性能。WC-0.5Cr3C2-0.3VC合金耐腐蚀性能相对较差、硬度较低等现象可能与合金孔隙较高有关。4.与WC-3.65TiC-2.45TaC-0.47Cr3C2-0.28VC合金相比,因两者的硬度相当,WC-6Mo2C-0.47Cr3C2-0.28VC合金更具高性价比优势。