硬质合金材料性质
硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物（WC、TiC)微米级粉末为首要成分，以钴（Co）或镍（Ni）、钼（Mo）为粘结剂，在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。
　　ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属的碳化物、氮化物、硼化物等，因为硬度和熔点特别高，统称为硬质合金。下面以碳化物为重点来阐明硬质含金的结构、特征和应用。
　　ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属与碳构成的金属型碳化物中，因为碳原子半径小，能填充于金属晶格的空地中并保存金属原有的晶格方式，构成间隙固溶体。在适当条件下，这类固溶体还能持续溶解它的组成元素，直到到达饱满停止。因而，它们的组成能够在必定范围内变化（例如碳化钛的组成就在TiC0。5～TiC之间变化），化学式不符合化合价规矩。当溶解的碳含量超越某个极限时（例如碳化钛中Ti︰C=1︰1），晶格型式将发生变化，使原金属晶格转变成另一种方式的金属晶格，这时的间充固溶体叫做间充化合物。
　　金属型碳化物，尤其是ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属碳化物的熔点都在3273K以上，其间碳化铪、碳化钽分别为4160K和4150K，是当时所知道的物质中熔点更高的。大多数碳化物的硬度很大，它们的显微硬度大于1800kg·mm2（显微硬度是硬度表明方法之一，多用于硬质合金和硬质化合物，显微硬度1800kg·mm2相当于莫氏一金刚石一硬度9）。许多碳化物高温下不易分化，抗氧化才能比其组分金属强。碳化钛在一切碳化物中热稳定性更好，是一种非常重要的金属型碳化物。但是，在氧化气氛中，一切碳化物高温下都简单被氧化，能够说这是碳化物的一大缺点。
　　除碳原子外，氮原子、硼原子也能进入金属晶格的空地中，构成间隙固溶体。它们与间隙型碳化物的性质相似，能导电、导热、熔点高、硬度大，同时脆性也大。
　　硬质合金的基体由两部分组成：一部分是硬化相；另一部分是粘结金属。
　　硬化相是元素周期表中过渡金属的碳化物，如碳化钨、碳化钛、碳化钽，它们的硬度很高，熔点都在2000℃以上，有的甚至超越4000℃。别的，过渡金属的氮化物、硼化物、硅化物也有相似的特性，也能够充当硬质合金中的硬化相。硬化相的存在决议了合金具有极高硬度和耐磨性。
　　硬质合金对碳化钨WC粒度的要求依据不同用处的硬质合金选用不同粒度的WC(碳化钨)。硬质合金切削刀具：比方切脚机刀片、V-CUT刀等精加工合金选用超细、亚细、细颗粒WC，粗加工合金选用中颗粒WC，重力切削和重型切削的合金选用中、粗颗粒WC做质料；矿山东西：岩石硬度高，冲击负荷大，选用粗颗粒WC，岩石冲击小冲击负荷小选用中颗粒WC做质料；耐磨零件：当着重其耐磨性、抗压和表面光洁度时，选用超细、亚细、细、中颗粒WC做质料，耐冲击东西选用中、粗颗粒WC质料为主。
　　WC理论含碳量为6。128%(原子50%)，当WC含碳量大于理论含碳量，则WC中呈现游离碳(WC+C)。游离碳的存在，烧结时使其周围的WC晶粒长大，致使硬质合金晶粒不均匀。碳化钨一般要求化合碳高(≥6。07%)，游离碳(≤0。05%)，总碳则决议于硬质合金的生产工艺和运用范围。
　　正常情况下，白腊工艺真空烧结用WC总碳首要决议于烧结前压块内的化合氧含量。含一份氧要添加0。75份碳，即WC总碳=6。13%+含氧量%×0。75(假定烧结炉内为中性气氛，实际上多数真空炉为渗碳气氛，所用WC总碳小于计算值)。
　　目前我国WC的总碳含量大致分为三种：白腊工艺真空烧结用WC的总碳约为6。18±0。03%(游离碳将增大)。白腊工艺氢气烧结用WC的总碳含量为6。13±0。03%。橡胶工艺氢气烧结用WC总碳=5。90±0。03%。上述工艺有时穿插进行，因而断定WC总碳要依据详细情况。
　　不同运用范围、不同Co(钴)含量、不同晶粒度的合金所用WC总碳可做一些小的调整。低钴合金可选用总碳偏高的碳化钨，高钴合金则可选用总碳偏低的碳化钨。总归，硬质合金的详细运用需求不同对碳化钨粒度的要求也不同。
　　粘结金属一般是铁族金属，常用的是钴和镍。

　　制造硬质合金时，选用的质料粉末粒度在1～2微米之间，且纯度很高。质料按规定组成份额进行配料，加进酒精或其他介质在湿式球磨机中湿磨，使它们充沛混合、破坏，经枯燥、过筛后参加蜡或胶等一类的成型剂，再通过枯燥、过筛制得混合料。然后，把混合料制粒、压型，加热到挨近粘结金属熔点（1300～1500℃）的时候，硬化相与粘结金属便构成共晶合金。通过冷却，硬化相分布在粘结金属组成的网格里，彼此严密地联系在一起，构成一个结实的全体。硬质合金的硬度取决于硬化相含量和晶粒粒度，即硬化相含量越高、晶粒越细，则硬度也越大。硬质合金的耐性由粘结金属决议，粘结金属含量越高，抗弯强度越大。