硬质合金是由高硬度的耐火金属碳化物（WC，TiC）微米粉末与钴（CO）或镍（Ni）、钼（MO）组成的主要成分。

它是一种粘合剂，是在真空或氢气中烧结的粉末冶金产品。

Ivb、Vb、Vib金属碳化物、氮化物、硼化物等。下面描述了刚性金的结构、特性和应用。

在由IVA、Va、VIA金属和碳形成的金属型碳化物中，由于碳原子的半径较小，可以填充金属特征的空隙并保持金属晶格形式，形成提升溶剂。在适当的条件下，这种固溶体可以继续溶解其组成元素，直到饱和。因此，它们的组成可以在一定范围内变化（例如，钛钛化物的组成在TiC0.5到TiC之间变化），而化学公式不符合合规规则。当溶解的碳含量超过某一限制（例如，TiC = 1）时，晶格类型将发生变化，将原始金属晶格转变为另一种金属晶格，此时更新的溶剂称为金属充实物。

金属型碳化物，特别是IVB、Vb和Vib金属碳化物的熔点为3273K，其中碳化钽的熔点分别为4160K和4150K，是目前已知物质中熔点较高的。大多数碳化物具有较大的硬度，其显微硬度大于1800kg? Mm2（显微硬度是硬度的一种表示，主要用于硬质合金和硬化合物，显微硬度1800kg? Mm2相当于摩氏硬度9的钻石）。许多碳化物在高温下不易分解，抗氧化能力强于其成分。钛碳化物在所有碳化物中热稳定性良好，是一种非常重要的金属碳化物。然而，在氧化气氛中，所有碳化物在高温下都容易氧化，这可以说是碳化物的一个大弱点。

除了碳原子外，氮原子、硼原子也可以进入金属晶格的间隙，形成增强溶液。它们与复杂碳化物的性质相似，能够导电、传热，具有高熔点、高硬度，脆性也较大。

硬质合金的基材由两个部分组成。

一部分是硬化的；另一部分是粘合金属。

硬化相是周期表中过渡金属的碳化物，如碳化钨、碳化钛、碳化钽，其硬度高，熔点超过2000°C，有些甚至超过4000°C。此外，过渡金属的氮化物、硼化物和硅化物也具有类似特性，或可作为碳化物中的硬化相。硬化相的存在决定了合金具有良好的硬度和耐磨性。

粘合金属通常是铁金属，常用的有钴和镍。

在生产硬合金时，所选原料粉末颗粒大小在1到2微米之间，且纯度高。原料根据规定的成分配料，加入酒精或其他介质进行湿法球磨，使其充分混合、粉碎、干燥、筛分，加入蜡或胶水等成型剂，然后干燥，制备混合物。然后将混合物颗粒化，混合物加热至接近粘合金属的熔点（1300至1500°C），硬化相与粘合金属形成共晶合金。冷却后，硬化相分布在由粘合金属组成的网格中，紧密结合，形成一个坚固的整体。硬合金的硬度取决于硬化相的含量和颗粒大小，即硬化相含量越高，颗粒越细，硬度越大。硬质合金的韧性由粘合金属决定，粘合金属含量越高，弯曲强度越大。

在1923年，德国的Schletel在粘合剂中添加了10%到20%的钴，发明了钨碳化物和钴的新合金，这是世界上人工生产的碳化物。当用这种合金切割钢材时，刀片会迅速磨损，甚至切割时会出现裂纹。在1929年，Schwarzkov在原料中添加了一定量的钨碳化物和钛碳化物，改善了工具切割钢的性能。这是硬合金发展史上的另一个成就。

硬质合金具有一系列优良性能，如耐热性、强度和韧性、耐热性、耐腐蚀性等，尤其是其高硬度和耐磨性，即使在500°C的温度下仍然具有高硬度，在1000°C时也仍然保持高硬度。硬质合金广泛用于车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等工具材料，用于切割铸铁、有色金属、塑料、化学纤维、石墨、玻璃、石材和普通钢，也可以切割耐材料钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等材料。现在新型硬质合金工具的切割速度是碳钢的数百倍。

硬质合金还可用于制造岩石钻具、矿山工具、钻探工具、测量仪器、耐磨零件、金属磨料、气缸套、精密轴承、喷嘴等。

在过去的二十年中，涂层硬合金也相继问世。1969年，瑞典成功开发了涂层工具。该工具的基材是钨钴硬质合金或钨钴碳化物，钛碳化物涂层的厚度仅为几微米，但与同数量的合金工具相比，使用寿命延长了三倍，切割速度提高了25%到50%。第四代涂层工具在1970年代出现，可以用于切割难以加工的材料。

硬合金是如何烧结的？

硬质合金是一种由这种或更多难熔金属碳化物和粘合金属制成的金属材料，采用粉末冶金工艺。