《表2 图2a中各点EDS结果》

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《WC-TiC-TaC-Co硬质合金中TaC含量对其显微组织和力学性能的影响》

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（mass fraction/%）

图2为样品S4～S7显微组织的SEM-BSE像。WC-TiC-TaC-Co硬质合金主要由3种相组成：灰白色的WC相，灰黑色的（W，Ti，Ta）C相，以及黑色的γ相（以Co为基体元素的Co-W固溶体），如图2a中箭头所示，相的成分如表2所示。在烧结过程中，WC、TiC和TaC通过溶解、再析出和固相固溶形成均匀分散的复合碳化物（W，Ti，Ta）C，如图2a中TaC含量为4.6%的合金（S4）所示。随着TaC含量的升高，复合碳化物（W，Ti，Ta）C增多，会有部分固溶体未溶解于液相，从而溶解、再析出所形成的（W，Ti，Ta）C晶粒会优先在未溶解的固溶体（W，Ti，Ta）C附近析出。且（W，Ti，Ta）C与γ相的润湿性差，当γ相出现在复合碳化物之间时会被挤出，从而（W，Ti，Ta）C晶粒开始聚集，如图2b～d中圆圈所示。图3a为WC晶粒尺寸分布图。随着TaC含量从4.6%～5.5%（S4和S5）增加到6.3%～7.3%（S6和S7），尺寸小于0.5μm的WC晶粒明显增加。S5中WC晶粒尺寸分布不均匀，出现尺寸大于4μm的WC晶粒，这是由于S5中C含量较多，导致液相烧结过程中合金的液相点下降，相应地增加了实际烧结过程中液相量和液相保温时间，WC晶粒发生异常长大。在S7样品中，C含量虽然也较多，但由于Ta含量的增加，使得S7中WC晶粒得以细化，未出现WC晶粒异常长大的现象。图3b为（W，Ti，Ta）C晶粒尺寸分布图。（W，Ti，Ta）C晶粒尺寸集中分布在0.5～1μm，随着TaC含量从4.6%～5.5%（S4和S5）增加到6.3%～7.3%（S6和S7），晶粒尺寸小于1μm的细晶（W，Ti，Ta）C逐渐减少，尺寸大于1μm的粗晶（W，Ti，Ta）C增多。WC-Co硬质合金中，WC晶粒在液相烧结过程中通过溶解-析出机制长大，在合金中加入适量的TaC，Ta元素优先在液相γ相中溶解，降低了W在γ相中的溶解度，从而阻碍细小WC晶粒的溶解，减少烧结冷却阶段WC从液相中的析出，在未被溶解的WC晶粒上结晶的现象，从而抑制WC晶粒的析出长大[18]。随着TaC含量的增加（从S5到S6），尺寸小于0.5μm的WC晶粒明显增多。Ta在γ相中的溶解度很小，约为0.3%，TaC含量的持续增加（从S6到S7），对WC晶粒长大的抑制作用变化不再显著，细晶（<0.5μm）WC含量不再明显增加。