碳纤维树脂基复合材料（CFRP）具有优异的物理化学性能，可代替传统材料 应用于诸多领域，并且现有成型工艺较为成熟，发展前景十分广阔。然而，CFRP由于 具有非均匀性和各向异性，属于典型的难加工材料，因此优化其加工工艺已成为国内 外研究重点。基于目前研究进展，本文首先简要概述了CFRP的组成结构，包括碳纤维 增强相和树脂基体的特性，然后重点综述了CFRP的传统加工及非传统加工方法，旨在 寻求高效的加工工艺，最后对树脂基体的改性、金刚石涂层性能的提升和切削机理的 研究等方面进行展望，可供从事相关领域的研究人员参考。

随着半导体电子器件的集成化与小型化发展，金刚石优异的热导性、电导性 成为制备半导体衬底的理想材料。为了满足半导体行业对电子器件高精度和高可靠 性能的要求，需对金刚石表面进行抛光处理。然而，金刚石高硬度、高耐磨性、高化学 惰性的特点，使金刚石的加工面临诸多困难，现有的金刚石抛光技术都有一定的自身 优势和不足，急需一种在保证效率的情况下，同时获得光滑、平整、低损伤的金刚石表 面抛光技术。因此，本文对金刚石抛光技术的国内外相关文献进行了梳理，总结了机 械抛光、热化学抛光、化学机械抛光、等离子体刻蚀抛光、激光抛光等技术的原理与优 缺点，对未来金刚石抛光技术来说，应朝着多种技术相互搭配以及智能化、精密化、环 保化的方向发展，进而拓展金刚石材料的应用范围。

化学镀 Ni-P 因其良好的硬度、耐磨和耐蚀性在防腐及其它领域发挥着重要 作用，为了进一步增强设备和零部件的耐蚀性、耐磨性，在Ni-P化学镀的基础上加入W 元素。本文综述了化学镀 Ni-W-P 合金技术的基本原理、工艺流程，阐述了化学镀 NiW-P合金的制备过程，包括预处理、施镀和后处理等，研究了提升化学镀 Ni-W-P合金 综合性能的方法，如稀土改性和镀液成分的优化，介绍了化学镀 Ni-W-P合金在电子、 电磁、汽车领域的应用优势。分析了pH值、温度、W元素的含量等对镀层性能的影响， 探讨了当前化学镀镍面临的污水处理问题并提出了处理方法。对未来进一步提升化 学镀Ni-W-P合金性能，如纳米材料方向进行展望。

为可靠、精准检测硬质合金辊环微小以及相似等不同类别的表面缺陷，提出 硬质合金辊环表面缺陷检测算法。该算法以采集到的硬质合金辊环表面图像为基础， 对图像进行颜色空间处理，生成硬质合金辊环图像颜色空间分布方差显著图；将该显 著图输入多尺度注意力机制网络模型中，通过模型编码器部分中金字塔切分注意力模 块提取显著图中的边缘轮廓缺陷，将其与全局平均池化后输出的内部区域缺陷相结 合，再经由上采样处理，输出表面缺陷检测结果。测试结果显示：该算法具备较好的应 用效果，生成显著图中可呈现辊环的整体轮廓结构以及辊环上的缺陷位置，为后续辊 环表面缺陷检测提供可靠依据；精准完成微小以及相似等不同类别的表面缺陷的检 测，定位误差均值低于0.018 mm，检测精度较高。

为提升硬质合金在复杂应力条件下的服役寿命，将少层石墨烯（1~3层）加入 WC-Co硬质合金中，以提升其耐磨性能。结合表征结果可知，相比于无石墨烯试样，添 加 0.05%（质量分数）少层石墨烯的试样致密度及硬度分别提升了 3.6 个百分点及 101HV30，同时还使试样摩擦系数和磨痕深度分别降低约0.16和90%。分析认为少层 石墨烯之所以能够增强试样耐磨性，是因为其能够在提高试样致密度和硬度的同时， 又具备润滑和保护效果，此外还能在烧结过程中起到补碳作用。当添加少层石墨烯的 质量分数超过0.05%后，虽然试样的摩擦系数继续降低，但致密度、硬度及耐磨性均呈 现下降趋势，这主要是因为过多的石墨烯会导致团聚现象产生，团聚后的石墨烯性能 降低，难以起到理想的强化效果。

以超细WC粉末为原料，采用低压烧结法制备了超细晶梯度硬质合金。通过 调配原始粉末中的总碳含量，用 SEM、钴磁仪、矫顽磁力计、硬度计和万能试验机等表 征手段研究了碳含量对超细晶梯度硬质合金组织与性能的影响。结果如下：碳质量分 数为 6.07%、6.12%、6.17% 和 6.22% 的 WC-7%Co 硬质合金均没有出现脱碳相和渗碳 相；随着粉末原料碳含量的升高，合金梯度层厚度从47.2 µm增加至63.4 µm，WC平均 晶粒尺寸略微增大，同时晶界边缘趋于平直化，晶界变得更加清晰，钴磁逐步增加，矫 顽磁力逐渐降低，合金抗弯强度先降低后升高，维氏硬度逐渐降低，断裂韧性略微升 高；碳含量为6.12%的合金试样抗弯强度为2 940 MPa，硬度为18 670 MPa，断裂韧性为 10.44 MPa·m1/2 ，综合性能相较更优秀。

针对真空烧结制备细晶粒Ti(C,N)基金属陶瓷时烧结体易脱氮和氮的分解问 题，在Ti(C,N)基金属陶瓷液相加热、保温和冷却阶段采用氮分压烧结制备了金属陶瓷， 研究了充氮工艺对金属陶瓷显微组织和力学性能的影响。结果表明：在液相保温阶段 结合液相冷却阶段进行氮气氛烧结，烧结体基本致密，从表层到芯部存在明显梯度结 构，表层为灰色无芯环结构的富含W和Mo的(Ti,Me)(C,N)固溶体层。与真空烧结相比， 氮气氛烧结的金属陶瓷抗弯强度和断裂韧性变化不大，但硬度增加了约10%。硬度的 提高主要来源于氮分压烧结抑制了烧结体氮的分解及逸出，使烧结体的氮含量增加。 另外，氮气氛烧结促进芯部晶粒细化，由于细晶强化机制，烧结体的硬度也增大。

通过有限元仿真与试验验证相结合，探究了大长径比微钻的刃型结构对其 弯曲断裂失效的影响。首先基于横向断裂强度理论，确立了硬质合金材料的强度参 数。随后采用有限元仿真技术，对比分析了两种常规参数下，具有相同容屑空间的刃 型结构（双刃单槽与单刃单槽）的大长径比微钻弯曲断裂特性，并进一步设计了相关试 验验证，从弯曲折断力、断裂模式和钻削断刀等方面分析了刃型结构对大长径比微钻 弯曲断裂的影响。通过仿真和抗弯折断试验共同验证了双刃单槽比单刃单槽整体展 现出更高的抗弯折断力，且槽末端向下时抗弯性能最优。两种刃型结构的大长径比微 钻在弯曲断裂过程中均呈现多段碎裂的现象，其断裂失效主要与内部微裂纹应力扩展 相关。此外，在钻削试验中，双刃单槽微钻在钻削3 000 孔后未发生断裂，相反，单刃单 槽微钻均出现了断刀，这一结果进一步证明了双刃单槽设计在减少断刀、提升寿命方 面存在优势。

超细晶硬质合金是制造印制电路板（PCB）用微型钻头的主要材料，硬质合金 成分中的钴含量是影响其力学性能的重要变量。制备 3种不同钴含量、WC平均晶粒 度均为 0.3 µm 的超细晶硬质合金微型钻头，钻头结构相同，直径 0.3 mm，排屑槽长度 5.0 mm。设计6组钻孔参数，从钻头磨损、孔位置精度及孔壁质量方面评估3种钻头钻 削某高T（g 玻璃态转换温度）板材的钻孔性能。结果表明，钴含量越低，钻头磨损越小， 孔位置精度越高；钴含量对孔壁质量影响并不显著；适当提高进给速度，有利于减小钻 头磨损，钻孔品质提升；过大的进给速度将导致钻头崩口，孔壁质量严重变差。综合来 看，钴质量分数 6%、WC平均晶粒度 0.3 µm 的硬质合金制作的直径 0.30 mm 钻头具有 最佳钻孔性能。

研究了 3组不同固含量料浆制备的 WC-8%Co-0.4%VC超细硬质合金混合料 的粉末性能、压制特性和烧结后合金的微观组织及性能。结果表明，随着料浆固含量 降低，混合料中细粉含量增加，粒子破碎程度增加，混合料的松装密度从3.4 g/cm³ 逐渐 下降至2.5 g/cm³ ，流动性从32 s逐渐变差至39 s，混合料PS21条压制压力从2 250 N增 加至 4 050 N，压坯强度从 5.52 MPa 降低至 2.88 MPa。料浆固含量降低导致混合料中 的含钒粒子平均尺寸和最大尺寸均逐渐减少，平均尺寸从1.085 µm减至0.523 µm，最 大尺寸从1.627 µm减至0.876 µm。料浆固含量降低使合金的钴相均匀性下降，料浆固 含量低至57%时，合金中会出现1 µm以上的钴池，降低合金的抗弯强度。当料浆固含 量为 64% 时，合金同时具备均匀的 WC 晶粒和钴相分布，抗弯强度最高，达到 2 780 MPa。因此，合理调控混合料料浆固含量能有效控制合金的综合力学性能。 关键词 混合料；超细硬质合金；松装密度；钴相均匀性；抗弯强度。

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。