采用传统粉末冶金工艺通过真空高温烧结和真空预烧+热等静压处理工艺 制备了纳米晶无黏结相硬质合金，利用维氏硬度计、扫描电镜和湿砂轮式磨损试验 机研究了烧结温度和烧结压力对合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：提高 烧结温度导致合金中出现了晶粒异常长大现象，而提高烧结压力获得了高致密均匀 的组织结构。采用真空预烧+热等静压处理工艺制备的纳米晶无黏结相硬质合金具 有优异的力学性能，硬度为 29.01 GPa，断裂韧性为 8.2 MPa ·m1/2 ，磨粒磨损值为 0.06 cm3 /(105 ·r)。

硬质合金刀片成型过程中，模具型腔内粉体填充质量将直接影响成型零件 品质。实现模具型腔内粉末的密实填充，是提高粉末冶金产品质量的关键。采用离散 元法（DEM）研究了硬质合金刀片制备过程中模具型腔的填充过程，以RTP料（待压料） 为研究对象，建立了 RTP 颗粒及布粉过程的 DEM 模型。将布粉过程分为落料与颗粒 填充两个阶段，以堆积密实度及颗粒偏析作为模具型腔内布粉质量的评价指标，分析 了粉体物性、型腔几何结构、布粉工艺对布粉效果的影响。结果表明，颗粒分布系数、 料管插入比例及料靴平移速度是影响模具型腔内粉末堆积密实度的关键因素。当颗 粒分布系数 n=0.5，料管插入比例为 50%，料靴平移速度为 100 mm/s时，可获得较佳的 颗粒堆积密实度。通过仿真结果获得的关键参数提升了布粉效果，对实际生产提供了 指导方向。

研究了刀具涂层的种类对6063铝合金以及铝基板等典型的铝基材料的加工 性能的影响。利用摩擦磨损试验机研究了不同涂层对铝合金的摩擦系数，分析了对磨 副表面磨痕形貌和成分。针对6063铝合金板和5052铝基板钻铣加工，分别设计了不同 种类涂层的钻头和铣刀，通过钻铣性能测试、加工品质的评价，分析了铝合金钻铣削加 工难点、刀具失效机理，获得了消费电子和电子电路用典型铝基材料加工高品质、长寿 命的解决方案。研究结果显示，无氢类金刚石涂层摩擦系数最小约为0.06，碳基复合涂 层摩擦系数约为0.15，硬质合金、TiSi基涂层、TiAl基涂层摩擦系数均大于0.6。无氢类 金刚石涂层可有效抑制铝屑在钻头和铣刀表面附着，提升刀具的排屑能力，从而保持机 械加工过程中切削刃的锋利度。在钻孔过程中，可有效改善微钻断刀、孔表面毛刺严 重、刀具寿命短的现象。相比于未涂层硬质合金微钻，钻孔寿命提升3倍。在铣削过程 中，可解决铣削槽表面毛刺严重、尺寸稳定性差的问题。加工铝基板10 m后，仍可保证 优异的尺寸精度。

化学气相沉积（CVD）Al2O3涂层具备高硬度，良好韧性，优异的耐磨、耐热、抗 氧化、化学稳定等性能，是一种综合性能优良的切削刀具涂层材料。本文采用CVD制 备了具有(104)、(0012)及(012)织构取向α-Al2O3的MT-TiCN/Al2O3/TiN涂层。采用XRD、 SEM等研究了涂层显微组织结构、织构取向及涂层性能。实验结果表明，高(0012)织构 取向α-Al2O3涂层柱状晶晶粒更完整；α-Al2O3涂层织构取向会影响表层TiN形貌及织构 取向，高(0012)织构取向 α-Al2O3表层 TiN 为高(111)织构取向，(104)织构取向 α-Al2O3表 层TiN为弱(111)+(331)混合织构取向，(012)织构取向α-Al2O3表层TiN为弱(220)+(420)混 合织构取向。车削 42CrMo 实验结果表明，高(0012)织构取向 α-Al2O3涂层耐磨性能优 于(104)和(012)织构取向，主要表现在高(0012)织构取向α-Al2O3涂层前刀面和后刀面抗 磨损能力均更优。

采用亚微米级 Ti(C,N)和不同种类的超细碳化物，超细 Co 粉和 Ni粉为原料， 在 Ar+N2气氛下进行高温低压烧结制备 Ti(C,N)基金属陶瓷。采用 XRD、SEM 研究 Ti(C,N)基金属陶瓷的物相组成及微观形貌，利用维氏硬度仪测试、计算合金的维氏硬 度及断裂韧性。结果表明：由于碳化物组元种类的增多，烧结温度和传统相比稍高；当 烧结温度为 1 470 ℃时，金属陶瓷的微观组织分布均匀，并没有出现明显的晶粒长大， 并且物相只有(Ti,M)(C,N（) M=W、Mo、Nb、Ta）固溶相和 Co+Ni黏结相，此时材料的硬度 和断裂韧性达到最佳匹配（1 730HV10和 8.02 MPa∙m1/2 ），通过烧结工艺的优化达到了 组织和性能协同调控的目的。

选区激光熔化（SLM）技术是目前WC-Co硬质合金增材制造的主要工艺之一， 但由于金属相和陶瓷相在物理性质上存在显著差异，如何基于SLM工艺打印得到无裂 纹和孔洞、且具有高性能的硬质合金零件仍然面临重要挑战。本文首先基于熔点差异 相对较小的WC-Ti粉，研究了激光功率、扫描速率、扫描间距对成形试样孔隙率的影响 规律，由此建立了激光工艺参数与打印件致密性的函数关系，发现扫描速率对成形试样 致密性的影响最为显著。在此基础上，通过进一步协同优化激光光斑尺寸和粉末粒径， SLM打印WC-Co硬质合金的孔隙率降低至1.5%，完全消除了裂纹，并结合分子动力学 模拟揭示了激光光斑尺寸和粉末粒径的优化匹配对抑制打印硬质合金中形成裂纹、孔 洞等缺陷的作用机理。基于优化的WC-Co复合粉末、SLM成形和后续热处理条件，打 印获得了具有双晶组织特征、近全致密的硬质合金切削刀片，维氏硬度为（1 300±20） HV30，抗弯强度为（1 020±130）MPa，压缩强度达到（3 520±240）MPa，综合力学性能与 同成分、类似晶粒尺寸的烧结硬质合金相当，显示出良好的应用前景。

GH4169D 广泛用于航空发动机叶片的制造，铣削表面完整性显著影响叶片 的工作性能。本文开展 GH4169D 高温合金铣削加工实验，研究不同工艺参数对加工 表面完整性的影响。结果表明：GH4169D 高温合金铣削加工切宽方向的表面粗糙度 随着铣削速度的增大，呈现先增大后减小的变化趋势。随着切削宽度的增大，切宽方 向粗糙度增大。铣削速度和切削深度对显微硬度影响较大，铣削速度越大，硬化现象 越不明显；切削深度越大，硬化现象越明显。GH4169D铣削加工后表面残余应力为拉 应力，切削速度越大，残余拉应力越大，每齿进给量与残余拉应力的关系与之相同；铣 削速度变大时，表层残余应力深度逐渐变深，残余压应力峰值变小；随着铣削宽度的变 大，最大残余压应力深度变化不显著，但是峰值变化明显。切削深度 ap在 0.16~0.24 mm时，表层残余应力变化明显，最大残余压应力的深度增加，峰值减小。塑性变形层 随着铣削速度的增大而变薄，随着切削深度的增加而变厚。

硬质合金因具备多种优越性能而在现代工业中不可或缺，但其硬度与韧性 的矛盾制约了其性能进一步提升。多尺度材料计算方法融合多尺度理论模型与关键 实验，能高效研发新材料，为硬质合金强韧化提供科学支撑。本文介绍了第一性原理 计算、热力学和动力学计算、相场模拟及有限元模拟等理论手段，展示了黏结相强韧化 （纳米相析出）、硬质相强韧化（调幅分解）以及组织结构优化（表面梯度结构和晶须增 韧）等硬质合金强度和韧性协同提升的有效措施，并探讨了通过理论设计和关键实验 验证相结合的方法来高效提升硬质合金性能。多尺度材料计算方法可为设计和制备 出高强高韧硬质合金材料提供理论依据和实践指导，未来需在此基础上深入研究材料 微结构演变的内在机制及其与性能的构效关系，推动硬质合金材料研发的创新和 进步。

深海海底蕴藏丰富的关键金属矿产资源，有效开发深海矿产资源，对于缓解 陆地资源枯竭、保障国家矿产资源安全、推进深海关键技术发展具有重要意义。本文 在阐述国际海底矿产资源概况及深海采矿技术发展现状的基础上，调研分析了硬质合 金材料在深海采矿装备中的应用需求，以多金属硫化物采矿车切割截齿为例，探讨了 深海采矿对硬质合金材料性能的具体要求，提出了在深海金属矿产开发领域切割破碎 所用硬质合金材料的关键技术，为硬质合金材料在深海采矿领域的应用与发展提供 参考。

多主元合金，包括高熵合金，由多个主要元素构成，改变了传统合金的设计 理念，具有优异的强度-塑性综合调控性能、耐腐蚀、耐高温等特性，为材料性能优化提 供了灵活高效的研究思路。在高性能硬质合金材料中，高熵化的概念同时在黏结相和 硬质相方面得到了应用。本文针对多主元黏结相和多主元硬质相，重点分析了高熵化 对硬质合金材料微观组织、强韧性调控和服役性能的影响机制，并介绍了作者团队的 最新研究进展，最后展望了高熵化硬质合金材料的发展前景。

纳米碳/铜复合材料已被视为下一代高性能结构功能一体化铜基材料强有力 竞争者，但因纳米碳与铜存在界面润湿性差、界面结合弱等问题导致其强化效率较低。 为了改善纳米碳-铜界面结合，研究者们提出了利用与铜、碳均有强润湿作用的WC修 饰复合材料界面，并逐渐成为近年来该材料领域研究热点。基于此，本文综述了国内 外针对 WC 修饰纳米碳增强铜基复合材料的制备、微观组织以及性能方面进展，分析 了复合材料界面反应和晶体学位向关系，讨论了 WC 在复合材料强韧化、导电导热等 方面发挥的作用，并提出了未来高性能碳化钨修饰的纳米碳/铜复合材料研究重点应 从复合材料界面结构对材料性能的影响规律和作用机理、异构组织构型设计等方面 开展。

碳化铬是一种在高温环境下具有良好的耐磨、耐腐蚀、抗氧化的高熔点材料, 氮化铬是一种具有高硬度、高熔点和优异化学稳定性的陶瓷材料，它们具有优异的化 学稳定性和耐磨性,广泛用作材料的涂层。优质的碳化铬、氮化铬粉末除了稳定的物 理性能指标及微观形貌控制，铁、硅、钙等微量杂质的控制也是必要的。本文建立了电 感耦合等离子体发射光谱法测定碳化铬、氮化铬中铝、硅、钙、铁量的快速测定方法。 采用氢氟酸、硝酸微波消解样品，高纯铬基体匹配，标准工作曲线法测定碳化铬、氮化 铬中铝、硅、钙、铁量。各元素的强度与浓度呈良好的线性关系，对应的相关系数均大 于0.999，方法检出限均小于0.000 5%，方法定量下限均小于0.001 5%。各元素测试相 对标准偏差为0.30%～6.94%，加标回收率为96.0%～105.0%。方法简便，灵敏度较高， 能满足硬质合金或热喷涂粉的生产质量控制要求。

通过清洗机清洗和清洗剂浸泡试验，研究碱性清洗剂对WC-10%Co合金刀片 APMT1135PDER-M1 和 WC-TiC-TaC-6%Co 合金刀片 WNMG080412-DX 表面钴流失的 影响。结果表明：碱性清洗剂容易造成硬质合金刀片表面钴流失；WC-TiC-TaC-Co 类 刀片 WNMG080412-DX连续经过 3次清洗或 3次浸泡（尤其在氢氧化钠+氢氧化钾+氨 基三亚甲基膦酸、氢氧化钾+酰胺类+2-丁氧基乙醇的碱性清洗剂中）后，较WC-Co类刀 片 APMT1135PDER-M1更易出现钴流失，表面钴含量远低于基体设定钴含量；已经清 洗形成钴流失的刀片经过湿喷砂后表面钴含量接近基体设定值。建议在实际生产中： WC-TiC-TaC-Co类硬质合金刀片在涂层之前最多进行 1次清洗，若因表面洁净度等原 因需返洗，需要先湿喷砂处理，再进行清洗。

以七水合硫酸钴为原料，氨水为络合剂，通过加入催化剂、有机聚合分散剂 和引发剂，制备出钴氨络合物前驱体，然后将其转入高压搅拌反应釜中，加热、搅拌，到 达设定温度后，通入一定压力的氢气进行反应，用去离子水和甲醇离心洗涤反应产物， 真空干燥后得到超细钴粉。研究了反应温度、钴氨络合比、氢气压力对超细钴粉实收 率和引发剂用量、催化剂用量、分散剂用量对超细钴粉费氏粒度的影响规律。研究结 果表明：当反应温度为 140 ℃，氢气压力为 2.5 MPa，n(Co)∶n(NH3)为 1∶2.3时，通过控制 引发剂、催化剂、分散剂的加入量，能合成出费氏粒度小于 0.6 μm，粒度分布均匀且实 收率大于99.5%的超细球形钴粉。超细钴粉成分符合某国外公司超细钴粉成分要求。

CVD（化学气相沉积）多层复合涂层可以有效提升刀片寿命，而切削温度是影 响涂层性能的重要因素之一。本文通过实验对比了不同涂层结构刀片车削45钢时的 后刀面磨损，并通过有限元仿真获取了切削温度，结合有限元仿真与实验结果，基于切 削温度分析了不同 CVD 多层复合涂层 TiC-Al2O3-TiN 加工 45 钢的刀片寿命。结果表 明：切削 45钢时，最外层无 TiN涂层的刀片寿命最低。涂层结构对刀尖最高温度影响 较小，不同涂层结构刀片差异仅在 10 ℃以内；最外层涂覆 TiN涂层可以缩小前刀面高 温区域，为了提高刀片寿命，在切削温度为 850 ℃以下时，应适量降低内层的 TiC涂层 厚度，提高最外层的TiN涂层厚度，切削温度超过850 ℃后，应适量降低TiN涂层厚度， 提高Al2O3涂层的厚度。

为探究W掺杂对CrAlN涂层微结构和性能的影响，采用阴极弧蒸发方法制备了 Cr0.36Al0.64N、Cr0.34Al0.64W0.02N和Cr0.32Al0.63W0.05N三种涂层，并使用扫描电子显微镜（SEM）、 能量色散X射线光谱仪（EDX）、X射线衍射仪（XRD）、同步热分析仪和纳米压痕仪对涂 层的成分、微观结构、热稳定性、力学性能和抗氧化性进行研究。三种涂层均为面心立 方结构，硬度随 W 元素含量的增加而提高，由 Cr0.36Al0.64N 的（28.61 ± 0.82）GPa提高到 Cr0.34Al0.64W0.02N 的（30.87 ± 0.80）GPa 和 Cr0.32Al0.63W0.05N 的（32.37 ± 1.44）GPa。W 掺杂 降低了阴极弧蒸发过程产生的“液滴”缺陷，缺陷随W含量的升高而降低。W的添加抑 制了CrAlN涂层的的热分解，提高了涂层的热稳定性。然而，W元素添加降低了CrAlN 涂 层 的 抗 氧 化 性 ，在 1 100 ℃ 恒 温 氧 化 15 h 后 ，Cr0.36Al0.64N、Cr0.34Al0.64W0.02N 和 Cr0.32Al0.63W0.05N三种涂层的氧化层厚度分别为~ 260.6 nm、~ 359.8 nm和~ 445.9 nm。

可转位浅孔钻的切削力影响刀具的径向力平衡和切屑形状，进而影响工件 尺寸精度和表面质量。研究刀片切削力对可转位浅孔钻的稳定性应用尤为重要。本 文基于切削力分析对可转位浅孔钻刀片槽型进行优化，首先，选定刀片槽型参数设计 正交试验方案，通过仿真试验结果确定影响刀片切削力的关键参数；其次，基于槽型参 数影响力大小进行排序，得到最优槽型参数组合；最后，通过钻削试验进行验证。通过 优化刀片槽型参数，可转位浅孔钻刀片的径向切削力降低了 18.1%，有限元仿真与钻 削实验结果仅相差6.61%，研究结果表明基于有限元仿真的正交试验方法适用于刀片 槽型结构的优化，可有效降低切削力。

核聚变能源因其高能量密度、清洁和安全性，被认为是未来理想能源之一。 为改善钨作为核聚变堆第一壁和偏滤器材料的性能，通过掺杂钾（K）元素形成钾泡弥 散强化钨合金（KW），是提高钨的高温稳定性能的方法之一。本文研究了不同钾含量 下钾钨的微观结构和再结晶行为。通过粉末冶金方法制备了高致密度的KW合金，并 进行了烧结和轧制处理。结果表明，钾的添加显著提高了钨的再结晶温度，其中钾含 量较高的合金（81 μg/g）表现出最高的再结晶温度（1 500 ℃）。SEM分析显示，钾泡主 要分布在晶界处，有效钉扎晶界，阻碍晶界迁移，提升材料的高温热稳定性，为钨基合 金在核聚变堆中的应用提供了优化参考方向。

研究了 Cr3C2和 VC 掺杂对不同碳含量下的 WC-6%Co 硬质合金磁性能的影 响；分别使用粒度为0.4 μm的超细碳化钨和0.7 μm的亚微细碳化钨，测量不同粒度下 硬质合金矫顽磁力和相对磁饱和的变化趋势，以及相应微观元素分布的特征。结果表 明，在 WC-6%Co硬质合金体系下，处于两相区时，不同粒度合金的相对磁饱和强度均 随着碳含量的增加而增加，呈正相关关系；仅添加Cr3C2时，部分Cr可能以含Cr的复合 碳化物（M7C3 ）的形式弥散析出，抑制晶粒长大，同时碳含量的提高促进M7C3的析出，加 强其细化效果，此时矫顽磁力与碳含量呈正相关；当Cr3C2质量分数为1%，VC质量分数 为 0.3% 时，VC的界面偏析对抑制晶粒长大起主要作用，此时 M7C3的作用弱化；同时， 碳含量提高导致液相线降低，促进晶粒长大；在多种机制相互竞争的影响下，加入 Cr3C2、VC的复合抑制剂时，细晶硬质合金的矫顽磁力与碳含量呈负相关关系。

以WC-32%(Co-Ni)-1.3%Cr硬质合金为研究对象，采用粉末冶金方法制备了3 种不同钴镍比的硬质合金样品，通过性能测试、微观结构分析及电化学极化曲线测试， 研究了钴镍含量变化对WC-32%(Co-Ni)-1.3%Cr高黏结剂硬质合金组织、力学性能及腐 蚀性能的影响。结果表明：随 Co含量的减少、镍含量的增加，合金的钴磁、矫顽磁力、 硬度呈线性关系不断降低，合金的晶粒尺寸、密度几乎不变，合金的横向断裂强度变化 幅度很小，横向断裂强度约 2 400 MPa。WC-32%(Co-Ni)-1.3%Cr高黏结剂硬质合金随 钴镍比的变化，在中性及酸性溶液中腐蚀趋势不同。随 Co 含量的减少、镍含量的增 加，合金在pH=1的H2SO4溶液中的自腐蚀电位增加，腐蚀电流密度降低。钴镍质量比 1∶3的合金的耐腐蚀性能远高于钴镍质量比1∶1及钴镍质量比3∶1合金的耐腐蚀性能， 高镍合金可显著提高合金在酸性溶液中的耐腐蚀性能。随 Co含量的减少、镍含量的 增加，合金在pH=7的NaCl溶液中的自腐蚀电位增加，腐蚀电流密度降低，钴镍质量比 1∶1及钴镍质量比1∶3合金的耐腐蚀性能无明显差异，但是远高于钴镍质量比3∶1合金 的耐腐蚀性能。

选取06型WC粉末作为研究对象，采用气流粉碎工艺对其进行处理，研究了 气流破碎工艺对粉体微观结构形貌、粒度、粒度分布及粉体相关特性的影响，对比了气 流破碎工艺与球磨破碎工艺处理WC粉末所得粉体性能的差异。研究结果表明，气流 破碎过程中分级轮转速对所制得的WC粉体粒度及均匀性有重大影响，分级轮转速越 高，粉体粒度越细小，粒度分布越集中，当分级轮转速≥3 900 r/min时，粉体中≥2 μm的 颗粒完全消除；但过高的分级轮转速会降低设备产能，当分级轮转速达到 4 200 r/min 时，设备产能已低至 53.8 kg/h，同时会增加粉体的氧含量和杂质含量；相比于球磨破 碎，气流破碎所制得的WC粉体粒度分布更加集中，杂质含量更少，且所制得的合金微 观组织结构更加均匀，有利于制备高品质的超细晶硬质合金产品。

常用的滚轮毛刷钝化设备在抛光钝化硬质合金刀片切削刃时存在切削刃圆弧半径及大小不均匀问题。文章基于滚轮毛刷钝化设备的工作原理，从毛刷运动及毛刷磨损两个方面分析造成硬质合金刀片切削刃钝化圆弧半径及大小不一致的原因，通过对设备运动方式进行数学建模，计算得知：产品进入毛刷和离开毛刷期间，产品自转的圈数不是整数，则会造成产品某一个角或者某一条切削刃加工时间更长；同时毛刷磨损的不确定性也会造成实际加工时间的差异，造成切削刃圆弧半径及大小不一致乃设备设计的缺陷，不可避免。

铪在硬质合金生产中，常作为添加剂以提高硬质合金的力学性能，故而硬质合金中铪含量的准确测定具有重要的意义。现存化学容量法测定硬质合金中铪，存在危险性较大、操作复杂、分析效率低等缺点。本文从样品前处理、分析线的选择、基质效应的探究等方面对硬质合金中铪的测定方法进行了探究，建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法测定WC-Co硬质合金中铪含量，该方法具有安全、高效、操作简单、低成本等优点。在选定的条件下，选择体积比1∶1的硫酸、硫酸铵混合液结合柠檬酸和双氧水作为前处理溶剂，选择铪谱线264.141 nm作为分析谱线，利用基质匹配法配制标准溶液，方法校正曲线线性大于0.999 9，线性范围为0.0～2.0 μg/mL，检出限为0.008 4 μg/g，加标回收率为99.17%～103.63%，相对标准偏差RSD<0.758%。本方法为WC-Co硬质合金中铪含量的检测提供了可行性方法。

本文对不同铁基触媒在高温高压下合成Ⅱa型培育钻石的影响和机理进行了研究。结果表明，FeAl-C触媒体系的优晶率为72.2%，周产量为25.61 ct（1 ct=0.2 g），平均单颗质量为1.19 ct；FeCo-C触媒体系周产量是44.37 ct，平均单颗质量为2.11 ct，优晶率为36.8%，晶体缺陷更多。利用扫描电子显微镜、能谱仪和电子背散射衍射等表征手段，揭示了FeAl和FeCo两种触媒因结构差异对培育钻石生长过程中的作用机理。研究发现，FeAl 触媒中Al 的平均质量分数为4.86%，Fe 的平均质量分数为95.14%；FeCo触媒中Co的平均质量分数为37.33%，Fe的平均质量分数为62.67%，金属间的固溶性差别导致相分布和晶粒取向不同。FeAl触媒晶粒粗大均匀且取向统一，形成的单相结构和单一织构在增强触媒选择性时降低了催化活性，使得碳素在晶种表面上的均匀转移和析出，促进形成高品质晶体，但也导致FeAl体系产量较低。FeCo触媒晶粒细小但不均一，内含的多固溶相及多重织构提高了触媒催化活性，晶体生长速度加快，产量较高。选择性降低，使得碳素在晶种表面上的转移和析出过程较为复杂，形貌不稳定，易产生更多晶体缺陷。

粗晶硬质合金具有良好的热传导率和抗热疲劳性能，在矿山工具及硬面材料有较好的应用前景。作为钨制品的主要中间产品，高碱性金属含量的APT有利于生产粗颗粒碳化钨粉用于制备粗晶硬质合金。本文以钨酸铵溶液为原料，研究钨酸铵溶液中初始钠含量、掺入剂种类及掺入量、结晶率以及APT洗涤次数对APT晶体中钠含量的影响。研究结果表明：掺入剂种类对APT晶体中钠含量没影响，氢氧化钠的掺入量、结晶率及APT洗涤次数影响较大，控制钠钨质量比为4‰的氢氧化钠掺入量、结晶率为90%、APT采用纯水洗涤4次可生产出钠质量分数高于0.029%的高纳APT产品，其他杂质元素含量均优于国标零级要求。

对WC-13%Co硬质合金进行了高温（1 350 ℃及以上）液相快冷和固相淬火（1 100 ℃及以下）快冷技术处理，研究了两种处理方式对硬质合金显微组织和物理力学性能的影响。结果表明：相较烧结态，合金经快冷处理后显微组织形貌无明显变化，而液相快冷处理和固相快冷处理后的晶粒度分别提升28.13%和18.75%。物理力学性能方面，快冷处理相较烧结态发生一定变化，与固相快冷处理相比，液相快冷处理后的物理力学性能变化显著，相比烧结态钴磁和矫顽磁力分别下降4.5%和1.0 kA/m，维氏硬度、裂纹长度和钴相中W的固溶度分别增加0.98 GPa、33.3 μm和6%。发生显著变化的主要原因是在液相快冷处理后黏结相Co中W的固溶度大幅增加，对合金有显著的强化作用。

采用单因素试验法，开展7075铝合金铣削加工试验，分析了转速与进给量对切屑形态、表面粗糙度、已加工表面形貌和残余应力的影响。结果表明：随着转速和进给量的增大，切屑卷曲程度提高，使切屑形成规律卷曲与折断；进给量f=0.05 mm/r时，切屑呈现两种状态，不规律的切屑形态容易引起切削过程的不稳定，导致表面质量变差；转速越高表面粗糙度越小，随着进给量的增大，表面粗糙度呈现先减小、后增大，先减小的原因是进给量f=0.05 mm/r时，切削过程不稳定，引起表面粗糙度值较f=0.1 mm/r时大；高转速有利于形成更规律的加工表面纹路，黏结物更少，表面轮廓清晰更规律；进给量越大，刀纹宽度、深度越大，表面轮廓越粗糙；在“挤光效应”下，铝合金切削加工表面残余应力呈现压应力状态，转速越高，加工表面残余压应力越小；进给量越大，切削力越大，残余压应力越大。

采用常压烧结，在1 480、1 500、1 530、1 550 ℃下制备了Cr₂O₃-Y₂O₃-MgO共掺的99氧化铝陶瓷，研究了不同含量的Cr₂O₃掺杂对99氧化铝陶瓷的致密化、微观结构、微波介电性能和绝缘性能的影响。结果发现：适量的Cr₂O₃、Y₂O₃和MgO会促进烧结，减少晶粒间的空隙，提升致密度，进而提升各项性能。当w(Cr₂O₃)=0.4%、w(Y₂O₃)=0.24%、w(MgO)=0.16%，烧结温度为1 530 ℃时，密度为3.919 cm³、介电常数ε_r为9.985、介电损耗tanδ值为0.000 5、击穿电压为25.3 kV。Cr₂O₃掺杂使得99氧化铝陶瓷微波介电和绝缘性能提升，在电子封装材料中有良好的应用前景。

人造金刚石合成机理的研究符合发展新质生产力的内在要求，可以高效指导优质金刚石晶体材料的制备，特别是对合成边界条件的预测和探究，形核和长大过程的控制，性能的调控和修饰等具有重要作用。本文就目前金刚石合成方法中的高温高压法、爆轰法、气相沉积法的相关合成机理进行详细的阐述，以期对金刚石的合成过程有更加深入的了解。由于目前的技术条件无法对合成过程进行直接实时观察，对人造金刚石的合成机理暂未形成统一的认识，上述理论研究方法主要通过对实验过程和合成前后产物的分析进行推理。笔者认为借助于分子动力学等方法进行模拟仿真，同时利用原位测量设备如原位X射线进行实时监测，结合合成过程中的其他表征，未来有望进一步揭示人造金刚石合成的本质。

WC-Ni基硬质合金用作磁性材料成形模具、核主泵机械密封关键部件以及磨蚀性服役工况耐磨零件独具优势。由于材料体系的本征特性，与WC-Co合金相比，在黏结金属含量相同和合金晶粒度相近条件下，WC-Ni基合金强度、硬度和韧性均明显较低，高性能化面临挑战。本文对WC-Ni三元合金和含其它合金组元WC-Ni基合金的微观结构和物理力学性能调控，以及含Ti板状晶WC-Ni基合金的研究进展进行综述，旨在奠定高性能WC-Ni基硬质合金新材料高效开发的基础。