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碳化钨系硬质合金有着广泛的应用，传统粉末冶金制备WC系硬质合金的工艺复杂，流程长，耗能大，成本高，并且WC颗粒具有本质遗传性，从而限制了其在某些领域的应用。而WC、W2C等硬质相可通过原位冶金技术从高温熔体中原位生成，体系洁净无污染，组织致密均匀，耐磨性能优良。且设备造价低廉，加工效率高，可控性强，更容易实现工业化生产。 本文研制开发了自耗电极直流电弧原位冶金技术，并利用自制高效低成本的原位设备，采用W基合金粉体原料，短流程快速制备了WpC复合材料。采用SEM、XRD、EDS、EMPA等对WpC复合材料组织结构、物相及成分进行了分析；研究了在高温和富碳液相条件下钨碳反应及碳化钨相结晶长大的现象与规律性，分析表明： 原位反应制备出的WpC颗粒粒度范围一般在0.5-40μm之间，最大的晶粒粒度能超过100μm。延长保持高温液相的时间，会获得更大的晶粒。WpC颗粒具有三角形或矩形等规则外形，它的生长方式为三角柱状生长和台阶式生长，空间上是典型的三角柱状。 在500A电流下，Al比Cu对WC生成有更大的促进作用。原位反应的高温有利于包共晶转变L+W2C→W+WC反应的进行，由于C比W扩散快得多，反应主要是靠C原子的扩散进行的，当C原子经过W时因发生原位反应生成WC而停止扩散，WC的周围消耗掉较多的C后形成了贫C层，贫C层中C和W反应生成了W2C，从而呈现WC和W2C片状共晶结晶的特点。 WC晶体在液相中的生长方式是小平面生长，最终形成有棱角的多边形状结构，单晶WC晶体为三角柱状。WC生长过程中界面能较低的晶面相对比较稳定，而界面能较高的晶面向外推进速度较快，最终被隐没，形成基面呈三角形的晶粒；又由于晶粒基面的推进速度也有限，后续的WC晶粒在原有底面上成核与长大所需能量最低，所以原有WC晶粒底面容易成为后来晶粒结晶的现成晶核，使得WC晶粒形成层片状结构。