在金属挤压过程中,被挤压金属与挤压模具接触时间长、挤压温度高,既使在挤压铜、铝合金等有色金属时,挤压模具的工作温度都能够达到600-800℃。在连续挤压过程中,挤压模具通常都会进行强制冷却,以免模具温度过高而失效。目前连续挤压行业使用较多的热作模具材料主要有合金钢、硬质合金(钴结硬质合金和钢结硬质合金两种)以及陶瓷材料。虽然目前使用的各类挤压模具材料都各具特点但同样也存在各自的缺陷,而且这些材料缺陷都是导致模具失效的直接原因。钼合金具有良好的高温物理和力学性能,常用做高温材料。本实验所研究的Mo-WC-Co合金主要利用Mo的自润滑性、Mo-W固溶体强化、Co的粘结韧性以及各类自生相(Mo2C相和基体Mo的强结合能力)来保证材料作为挤压模具材料的基本力学性能。基于此,本实验采用粉末冶金法制备了Mo-WC-Co合金,在合金粉料中添加特定元素(C元素)和相应的氧化物(Al2O3)以提高合金力学性能,并且通过OM、SEM、EDS和XRD等分析方法,研究了Mo-WC-Co合金烧结过程中物相的演变,C、Al2O3添加量对合金烧结相变、组织结构、合金的强度、耐磨性以及硬度等性能的影响。所得实验结果如下:(1)球磨过程复合粉末不发生相变,1420℃烧结之后合金的相组成为Mo-W固溶体、Mo2C和Co2Mo4C;WC在液相Co中的溶解析出,使得液相Co成为W、C在合金内扩散的通道加速了WC的氧化脱碳;Mo能够夺取W2C中的C原子形成Mo2C,同时促进Mo-W固溶体的形成。在缺碳的情况下,Mo2C在液相Co中溶解析出的过程中形成Co2Mo4C。(2)C含量不超过0.2%的前提下,合金的强度和硬度随着C含量的增加而升高,超过0.2%时合金的力学性能急剧下降;当C含量为0.2%时合金的综合性能最佳,强度为1171.7MPa,硬度(HRC)为53.4;C能够与Mo反应生成Mo2C,起到弥散强化的作用,同时C能降低液相Co对合金内WC中W的溶解,减少WC脱碳。(3)随着Al2O3含量的增加,合金的晶粒度减少、压坯孔隙度下降、硬度增加、烧结密度先增后减;Al2O3含量为0.2%时合金烧结密度和硬度最大;Al2O3含量不超过0.2%,合金材料耐磨性随着Al2O3含量的增加而增强,Al2O3含量为0.2%时,合金材料的耐磨性能最佳,Al2O3含量超过0.2%时合金耐磨性能出现急剧下降趋势。