硬质合金与钢的连接工件中硬质合金可以满足对工件耐磨性和抗疲劳性能的要求,同时其与钢的连接保证了工件应用所需的强韧性,此外还可减少工件生产成本并降低工件整体的加工难度。它应用于精度和强度要求较高的切削工具、印刷板电路钻头及复合轧辊等工件领域。纳米硬质合金的开发进一步提高硬质合金与钢连接件的使用性能。但纳米硬质合金块体的制备技术及纳米硬质合金与钢连接工艺的研究成为目前此研究领域的重点。本文提出采用真空烧结技术实现纳米硬质合金粉末与纳米因瓦合金钢粉末的烧结连接。获得可良好连接的烧结界面。论文系统研究了硬质合金与钢真空烧结界面的微观组织形貌、不同保温时间下WC晶粒度的分布和异常大WC晶粒的生长机理,其具体内容如下:第一,采用真空烧结技术对纳米WC-20Co硬质合金粉末和纳米Fe-36Ni因瓦合金钢粉末进行烧结。烧结温度为1300℃,烧结时间分别为2h、8h和16h。在这三种工艺条件下获得成形较好的因瓦合金薄层与硬质合金基体的烧结结合体。第二,研究了硬质合金与钢烧结界面的结合性。通过烧结界面显微组织的观察得出:因瓦合金薄层可以与硬质合金实现真空烧结条件下的冶金结合,存在无裂纹界面,论证了两种合金粉末真空烧结的可结合性。第三,采用“两步图像处理”法,计算并统计了三种工艺条件下硬质合金中WC的晶粒度。结果表明:在相同的烧结温度下,WC晶粒度随保温时间增长呈逐渐增大的趋势。此外,相对于长时间的保温条件,WC晶粒在短时间内长大现象较显著。第四,研究了异常大WC晶粒的长大机理。通过异常大WC晶粒显微组织和微观结构的观察得出:纳米级WC粉末生长到异常大微米级WC晶粒的演变过程是通过WC晶粒间的并合长大实现的。第五,分析了硬质合金侧的力学性能。通过观察硬质合金界面和WC晶粒内的显微结构,得出硬质相和粘结相有良好的粘结性。此外,WC晶粒内的台阶形貌和交滑移位错说明硬质相综合力学性能的提高。