由WC和Co組成鎢鈷類硬質(zhì)合金具有優(yōu)異的硬度和耐磨性等性能，是一種應(yīng)用廣泛的工具、結(jié)構(gòu)材料。但鎢鈷類硬質(zhì)合金中的橫向斷裂強(qiáng)度與硬度之間存在排斥現(xiàn)象，即提升強(qiáng)度則會(huì)損害硬度，提升硬度則必導(dǎo)致其強(qiáng)度減弱。這是一個(gè)一直難以解決的技術(shù)難題。研究表明，顯微組織具有超細(xì)晶特點(diǎn)的鎢鈷類硬質(zhì)合金，可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度與硬度的同步提升；一般要求，晶粒度在0.2~0.5微米的鎢鈷類硬質(zhì)合金可稱為超細(xì)晶硬質(zhì)合金。然而，在制備WC-Co硬質(zhì)合金的燒結(jié)階段，晶粒會(huì)產(chǎn)生晶粒長大現(xiàn)象。為了實(shí)現(xiàn)鎢鈷類硬質(zhì)合金的細(xì)小晶粒度，一般從兩個(gè)方面著手。傳統(tǒng)的方法是以WC和Co混合粉末為原料，球磨后混合制粒，然后壓制成形，再進(jìn)行壓力燒結(jié)。為了避免晶粒長大，在混合粉末中添加VC和Cr2C3等晶粒長大抑制劑。另一種思路是采用晶粒度小的WC-Co復(fù)合粉末作原料?？蒲泄ぷ髡咦裱诙N思路，采用經(jīng)噴霧轉(zhuǎn)化、煅燒、低溫還原碳化工藝制備出的納米晶WC-6%Co復(fù)合粉末為原料，其中平均晶粒尺寸在50納米以下且分布均勻，不添加晶粒長大抑制劑，經(jīng)濕磨、成形和壓力燒結(jié)工藝，成功制備出晶粒度在400納米左右的超細(xì)晶WC-Co硬質(zhì)合金，取得了良好效果。
對所獲材料顯微組織的檢測表明，他們用復(fù)合粉末制備的硬質(zhì)合金晶粒尺寸小于0.5微米，屬超細(xì)晶粒范疇，且WC晶粒大小分布均勻，WC之間均有Co相起粘結(jié)作用，搭橋現(xiàn)象大為減少，部分晶粒棱角發(fā)生了溶解消除，邊緣更加圓滑，使合金在應(yīng)用時(shí)不容易出現(xiàn)應(yīng)力的過分集中。這些都有利于提高材料的力學(xué)性能。而傳統(tǒng)方法混合粉末制備的合金中WC晶粒存在異常長大現(xiàn)象，這必將嚴(yán)重?fù)p害超細(xì)硬質(zhì)合金的力學(xué)性能。
橫向斷裂強(qiáng)度與硬度的檢測證明，以復(fù)合粉末為原料制備的超細(xì)晶WC-Co硬質(zhì)合金的強(qiáng)度與硬度均高于傳統(tǒng)混合粉末制備的材料。特別是復(fù)合粉末制備試樣的橫向斷裂強(qiáng)度達(dá)到4304N/mm2，遠(yuǎn)高于混合粉末制備試樣的橫向斷裂強(qiáng)度（3200N/mm2）；復(fù)合粉末制備的試樣硬度為93.1HRA，也優(yōu)于混合粉末制備試樣的硬度（91.5HRA）。分析認(rèn)為這與復(fù)合粉末的WC晶粒度細(xì)小，平均晶粒尺寸在50納米以下且分布均勻，復(fù)合粉末中組元分布較均勻，W、C、Co三種組元分布達(dá)到分子級(jí)均勻等有關(guān)。
他們的試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，以復(fù)合粉末為原料制備的超細(xì)晶WC-Co硬質(zhì)合金的與傳統(tǒng)方法制備的材料在矯頑磁力值上具有明顯差別。根據(jù)分析，合金中Co含量相同時(shí)，隨著WC晶粒度的減小，Co相分散度增加，其平均自由程減小，矯頑磁力會(huì)增大。復(fù)合粉末制備試樣矯頑磁力為34kA/m，傳統(tǒng)方法制備的試樣為26.7kA/m。由此也可證明以復(fù)合粉末為原料制備的超細(xì)晶WC-Co硬質(zhì)合金中WC晶粒度比傳統(tǒng)混合粉末制備的試樣晶粒度小。