激光粉末床熔融（LPBF）作为增材制造领域的核心技术之一，已成功应用于多种金属材料体系的成形，包括铝合金、镍基高温合金、钛合金及难熔金属等。该技术通过高能激光束选择性熔化金属粉末层，实现复杂结构件（如薄壁构件、点阵结构和内置冷却流道部件）的成形。近年来，LPBF技术在陶瓷增强金属基复合材料领域展现出重要潜力，其中碳化钨-钴（WC-Co）硬质合金因其在直接成形工艺中的可行性验证而备受关注。
在LPBF成形过程中，熔池经历极端非平衡凝固（冷却速率达10^7K/s量级），容易导致球化效应、孔隙及裂纹等缺陷。对于WC-Co体系，金属粘结相（Co）与陶瓷相（WC）间显著的熔点差异和热膨胀失配加剧了成形难度：激光辐照引发微量钴蒸发造成成分偏移，快速冷却导致界面残余应力累积，同时WC的高温分解易形成脆性缺碳相（如η相和W2C）。这些因素共同制约了高性能WC-Co构件直接成形的实现。
原料粉末特性对LPBF成形质量具有决定性影响。目前主流采用喷雾造粒法制备WC-Co复合粉末，通过机械混合-喷雾干燥-热处理工艺将纳米/亚微米级原始粉末团聚为10-50μm的球形颗粒。尽管此类粉末可实现两相均匀分布，但在低钴含量条件下成形的硬质合金仍普遍存在裂纹与孔隙缺陷，后续热处理成为改善显微缺陷和力学性能的必要环节。研究发现，传统均匀分布的钴相在快速凝固过程中难以有效缓解热应力，且过薄的熔融钴层限制了孔隙填充能力。基于此，调控钴相在粉末中的分布形态（由均匀分散转为团簇状分布）被证明是优化成形质量的关键策略。
北京工业大学团队创新性地采用微米级钴团聚体替代传统均匀分布的钴相，系统探究钴分布模式对LPBF成形WC-Co硬质合金的影响机制。通过工艺优化成功制备出无显微缺陷的构件，并揭示其特殊显微组织的形成机理与强韧化机制。文章链接：
https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2025.112312
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