WC-Co系硬质合金具有高硬度、高耐磨性以及较好的韧性等综合力学性能，因此它在现代切削加工、矿业和钻掘工具以及耐磨材料等领域得到广泛的应用。然而，由于Co价格昂贵，而且其作为粘结相容易导致硬质合金抗氧化和耐腐蚀性能的降低，因此限制了传统WC-Co系硬质合金的应用。为了克服这些不足，本文选用金属间化合物Ni₃Al取代Co作为WC的粘结相，采用机械合金化结合放电等离子烧结（SPS）制备高性能WC-x wt.%Ni₃Al复合材料。重点研究WC-x wt.%Ni₃Al复合材料的致密化过程、相组成、显微组织以及力学性能；比较分析WC-10wt.%Ni₃Al复合材料和WC-8wt.%Co硬质合金在恒温氧化和循环氧化过程中的高温氧化行为、以及常温下在酸性溶液中的耐腐蚀性能差异。在放电等离子烧结过程中，随着Ni₃Al粘结相含量的增多，复合材料致密化的最大收缩率所对应的温度与致密化结束温度都逐渐下降，这表明Ni₃Al粘结相的含量越多越有利于WC材料的致密化进程。同时，随着Ni₃Al添加量的增加，材料的硬度逐渐下降，而断裂韧性和横向断裂强度逐渐提高。其中WC-10wt.%Ni₃Al拥有较好的综合力学性能：维氏硬度（HV10）、断裂韧性（KIc）和横向断裂强度（σbb）分别达到了20.00GPa、11.21MPa m1/2和1629MPa。分析WC-10wt.%Ni₃Al的热膨胀应变曲线，发现加热段曲线和冷却段曲线之间具有明显的迟滞现象，这表明WC和Ni₃Al两相间的结合情况良好，即Ni₃Al对WC有着良好的润湿性。本实验所制备的WC-10wt.%Ni₃Al复合材料与市场常用的WC-8wt.%Co硬质合金相比，WC晶粒更加细小、维氏硬度也更高，但断裂韧性和横向断裂强度低于后者。从热重分析可以发现WC-10wt.%Ni₃Al和WC-8wt.%Co在600℃之前的氧化速率几乎可以忽略不计。但是当温度超过600℃后，速率明显上升，并在800℃左右氧化速率达到最大。WC-10wt.%Ni₃Al复合材料经过1100℃氧化之后的最终产物包括WO3，NiWO₄，以及Al₂（WO₄）₃。在600⁸00℃温度范围内，WC-10wt.%Ni₃Al和WC-8wt.%Co的恒温氧化增重随时间的变化近似符合线性规律，前者的氧化激活能为169±1kJ/mol，后者的氧化激活能为190±3kJ/mol。前者在高温下（800℃）具有比后者更好的抗氧化性能，而在较低温度时（700℃和600℃）的抗氧化性能无明显区别。WC-8wt.%Co与WC-10wt.%Ni₃Al相比，在800℃循环氧化120min后出现了氧化膜大面积的剥落，表明其氧化膜与基体间的粘附性较WC-10wt.%Ni₃Al的差。WC-10wt.%Ni₃Al和WC-8wt.%Co的氧化过程是O元素通过氧化膜向基体内扩散，在氧化膜/基体界面上反应。因此两种材料的氧化过程均主要受O元素向内扩散控制。采用浸泡法和电化学测试法对耐腐蚀性能进行研究。浸泡实验结果表明WC-8wt.%Co在1N（当量）H₂SO₄和HNO₃溶液中的腐蚀速率是WC-10wt.%Ni₃Al的两倍或以上，而在HCl溶液中，WC-10wt.%Ni₃Al的腐蚀速率要略微高于WC-8wt.%Co。在HCl和H₂SO₄溶液中电化学测试法的测试结果表明：不管是在HCl还是H₂SO₄溶液中，WC-10wt.%Ni₃Al的OCP值都要高于WC-8wt.%Co，表明WC-10wt.%Ni₃Al具有比WC-8wt.%Co更好的耐腐蚀性能。由于水合三氧化钨（WO3.H2O）钝化膜的形成，WC-10wt.%Ni₃Al和WC-8wt.%Co的动电位极化曲线上都发现了伪钝化的现象。电化学测试后的腐蚀产物XRD分析结果表明WC-10wt.%Ni₃Al和WC-8wt.%Co表层的粘结相Ni₃Al和Co已经溶解在酸中。