Abstract
摘要 由於高熵合金Al0.5CrCoCuFeNi具高加工硬化、高高溫強度及耐氧化的特性，本論文首先嘗試將它應用於燒結碳化鎢超硬合金的開發，用來取代Co金屬作為基地相，以期能提高超硬合金的硬度、耐溫性及耐磨耗性，大幅提昇工業上模具及刀具的操作溫度、速度及壽命。 利用機械合金法將純元素粉末合金化為高熵合金粉末後，再將不同比例的WC與高熵合金粉末以機械合金混鍊十小時，WC顆粒不但均勻的散佈在延性的高熵合金中且無第二相生成，將粉末壓密後經500℃脫脂及1380℃液相燒結而成。為比較製程影響，脫脂時採用大氣脫脂及Ar+10wt%H2脫脂，燒結則採用Ar+10wt%H2燒結及真空燒結。 研究結果發現，WC與高熵合金Al0.5CrFeCoNiCu的燒結製程與傳統WC+Co燒結相似，在1385℃即可有很好的液相燒結。Ar+10wt%H2脫脂優於大氣脫脂，可避免氧化影響燒結且可避免缺碳形成η相。兩種燒結皆較傳統超硬合金之硬度高出約Hv200∼300，WC與高熵合金燒結的超硬合金比傳統超硬合金WC+Co具有較高的硬度及高溫硬度，WC-25A6-AA超硬合金在900℃時的硬度較傳統超硬合金高出HV200左右。真空燒結的耐磨性明顯高於Ar+10wt%H2燒結，其中WC-10A6-AA超硬合金具有最佳的磨耗阻抗。 高熵合金取代傳統超硬合金Co金屬作為基地不但可行而且可大幅提升性質。主要是因為高熵合金之液相可大幅抑制WC晶粒粗化，且800℃的正溫效應可使超硬合金獲得更高的高溫硬度。