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硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的溫度下也基本保持不變，在1000℃時仍有很高的硬度。
硬質合金廣泛用作刀具材料，如車刀、銑刀、刨刀、鉆頭、鏜刀等，用于切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材，也可以用來切削耐熱鋼、不銹鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。
中文名硬質合金
工 藝通過粉末冶金工藝制成的合金材料
特 點硬度高、耐磨、耐熱、耐腐蝕
應 用各類車床刀具、鉆頭
硬質合金具有很高的硬度、強度、耐磨性和耐腐蝕性，被譽為“工業牙齒”，用于制造切削工具、刀具、鈷具和耐磨零部件，廣泛應用于軍工、航天航空、機械加工、冶金、石油鉆井、礦山工具、電子通訊、建筑等領域，伴隨下游產業的發展，硬質合金市場需求不斷加大。并且未來高新技術武器裝備制造、尖端科學技術的進步以及核能源的快速發展，將大力提高對高技術含量和高質量穩定性的硬質合金產品的需求。
2用途
1923年，德國的施勒特爾往碳化鎢粉末中加進10%～20%的鈷做粘結劑，發明了碳化鎢和鈷的新合金，硬度僅次于金剛石，這是世界上人工制成的第一種硬質合金。用這種合金制成的刀具切削鋼材時，刀刃會很快磨損，甚至刃口崩裂。1929年美國的施瓦茨科夫在原有成分中加進了一定量的碳化鎢和碳化鈦的復式碳化物，改善了刀具切削鋼材的性能。這是硬質合金發展史上的又一成就。
硬質合金還可用來制作鑿巖工具、采掘工具、鉆探工具、測量量具、耐磨零件、金屬磨具、汽缸襯里、精密軸承、噴嘴、五金模具（如拉絲模具、螺栓模具、螺母模具、以及各種緊固件模具，硬質合金的優良性能逐步替代了以前的鋼鐵模具）。
近二十年來，涂層硬質合金也問世了。1969年瑞典研制成功了碳化鈦涂層刀具，刀具的基體是鎢鈦鈷硬質合金或鎢鈷硬質合金，表面碳化鈦涂層的厚度不過幾微米，但是與同牌號的合金刀具相比，使用壽命延長了3倍，切削速度提高25%～50%。20世紀70年代已出現第四代涂層工具，可用來切削很難加工的材料。
硬質合金是怎樣燒結而成的？
硬質合金是將這種或多種難熔金屬的碳化物和粘接劑金屬，用粉末冶金方法制成的金屬材料。
3性能特點
硬度高（86～93HRA，相當于69～81HRC）；
熱硬性好（可達900～1000℃，保持60HRC）；
耐磨性好。
硬質合金刀具比高速鋼切削速度高4～7倍，刀具壽命高5～80倍。制造模具、量具，壽命比合金工具鋼高 20～150倍?？汕邢?0HRC左右的硬質材料。
但硬質合金脆性大，不能進行切削加工，難以制成形狀復雜的整體刀具，因而常制成不同形狀的刀片，采用焊接、粘接、機械夾持等方法安裝在刀體或模具體上使用。
4材料性質
硬質合金是以高硬度難熔金屬的碳化物（WC、TiC)微米級粉末為主
硬質合金刀具
硬質合金刀具
要成分，以鈷（Co）或鎳（Ni）、鉬（Mo）為粘結劑，在真空爐或氫氣還原爐中燒結而成的粉末冶金制品。
ⅣB、ⅤB、ⅥB族金屬的碳化物、氮化物、硼化物等，由于硬度和熔點特別高，統稱為硬質合金。下面以碳化物為重點來說明硬質含金的結構、特征和應用。
ⅣB、ⅤB、ⅥB族金屬與碳形成的金屬型碳化物中，由于碳原子半徑小，能填充于金屬晶格的空隙中并保留金屬原有的晶格形式，形成間隙固溶體。在適當條件下，這類固溶體還能繼續溶解它的組成元素，直到達到飽和為止。因此，它們的組成可以在一定范圍內變動（例如碳化鈦的組成就在TiC0.5～TiC之間變動），化學式不符合化合價規則。當溶解的碳含量超過某個極限時（例如碳化鈦中Ti︰C=1︰1），晶格型式將發生變化，使原金屬晶格轉變成另一種形式的金屬晶格，這時的間充固溶體叫做間充化合物。
金屬型碳化物，尤其是ⅣB、ⅤB、ⅥB族金屬碳化物的熔點都在3273K以上，其中碳化鉿、碳化鉭分別為4160K和4150K，是當前所知道的物質中熔點最高的。大多數碳化物的硬度很大，它們的顯微硬度大于1800kg·mm2（顯微硬度是硬度表示方法之一，多用于硬質合金和硬質化合物，顯微硬度1800kg·mm2相當于莫氏一金剛石一硬度9）。許多碳化物高溫下不易分解，抗氧化能力比其組分金屬強。碳化鈦在所有碳化物中熱穩定性最好，是一種非常重要的金屬型碳化物。然而，在氧化氣氛中，所有碳化物高溫下都容易被氧化，可以說這是碳化物的一大弱點。
除碳原子外，氮原子、硼原子也能進入金屬晶格的空隙中，形成間隙固溶體。它們與間隙型碳化物的性質相似，能導電、導熱、熔點高、硬度大，同時脆性也大。
硬質合金的基體由兩部分組成：一部分是硬化相；另一部分是粘結金屬。
硬化相是元素周期表中過渡金屬的碳化物，如碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭，它們的硬度很高，熔點都在2000℃以上，有的甚至超過4000℃。另外，過渡金屬的氮化物、硼化物、硅化物也有類似的特性，也可以充當硬質合金中的硬化相。硬化相的存在決定了合金具有極高硬度和耐磨性。
硬質合金刀具
硬質合金刀具
硬質合金對碳化鎢WC粒度的要求根據不同用途的硬質合金采用不同粒度的WC(碳化鎢)。硬質合金切削刀具：比如切腳機刀片、V-CUT刀等精加工合金采用超細、亞細、細顆粒WC，粗加工合金采用中顆粒WC，重力切削和重型切削的合金采用中、粗顆粒WC做原料；礦山工具：巖石硬度高，沖擊負荷大，采用粗顆粒WC，巖石沖擊小沖擊負荷小采用中顆粒WC做原料；耐磨零件：當強調其耐磨性、抗壓和表面光潔度時，采用超細、亞細、細、中顆粒WC做原料，耐沖擊工具采用中、粗顆粒WC原料為主。WC理論含碳量為6.128%(原子50%)，當WC含碳量大于理論含碳量，則WC中出現游離碳(WC+C)。游離碳的存在，燒結時使其周圍的WC晶粒長大，致使硬質合金晶粒不均勻。碳化鎢一般要求化合碳高(≥6.07%)，游離碳(≤0.05%)，總碳則決定于硬質合金的生產工藝和使用范圍。
正常情況下，石蠟工藝真空燒結用WC總碳主要決定于燒結前壓塊內的化合氧含量。含一份氧要增加0.75份碳，即WC總碳=6.13%+含氧量%×0.75(假設燒結爐內為中性氣氛，實際上多數真空爐為滲碳氣氛，所用WC總碳小于計算值)。
目前我國WC的總碳含量大致分為三種：石蠟工藝真空燒結用WC的總碳約為6.18±0.03%(游離碳將增大)。石蠟工藝氫氣燒結用WC的總碳含量為6.13±0.03%。橡膠工藝氫氣燒結用WC總碳=5.90±0.03%。上述工藝有時交叉進行，因此確定WC總碳要根據具體情況。
不同使用范圍、不同Co(鈷)含量、不同晶粒度的合金所用WC總碳可做一些小的調整。低鈷合金可選用總碳偏高的碳化鎢，高鈷合金則可選用總碳偏低的碳化鎢?？傊?，硬質合金的具體使用需求不同對碳化鎢粒度的要求也不同。
粘結金屬一般是鐵族金屬，常用的是鈷和鎳。
制造硬質合金時，選用的原料粉末粒度在1～2微米之間，且純度很高。原料按規定組成比例進行配料，加進酒精或其他介質在濕式球磨機中濕磨，使它們充分混合、粉碎，經干燥、過篩后加入蠟或膠等一類的成型劑，再經過干燥、過篩制得混合料。然后，把混合料制粒、壓型，加熱到接近粘結金屬熔點（1300～1500℃）的時候，硬化相與粘結金屬便形成共晶合金。經過冷卻，硬化相分布在粘結金屬組成的網格里，彼此緊密地聯系在一起，形成一個牢固的整體。硬質合金的硬度取決于硬化相含量和晶粒粒度，即硬化相含量越高、晶粒越細，則硬度也越大。硬質合金的韌性由粘結金屬決定，粘結金屬含量越高，抗彎強度越大。
5硬度檢測
編輯
檢測方法
硬質合金硬度檢測主要采用洛氏硬度計，測試HRA硬度值。PHR系列便攜式洛氏硬度計十分適于測試硬質合金的硬度。儀器重量精度與臺式洛氏硬度計相同，使用和攜帶都十分方便。
硬質合金是一種金屬，通過硬度試驗可以反映硬質合金材料在不同的化學成分、組織結構及熱處理工藝條件下機械性能的差異，因此硬度試驗廣泛應用于硬質合金性能的檢驗、監督熱處理工藝的正確性及新材料的研究。
特點
它屬于非破壞性試驗，試驗方法比較簡單。硬質合金的硬度檢測對其試件的形狀及尺寸適應性較強，試驗效率高。另外，硬質合金材料硬度與其它物理特性之間存在一定的對應關系。例如，硬質合金硬度試驗和拉伸試驗基本上都是檢測金屬抵抗塑性變形的能力，這兩種試驗在某種程度上都是檢測金屬相似的特性。所以，其檢測結果是完全可以相互比較的。硬質合金拉伸試驗設備龐大、操作復雜、要制備試樣、試驗效率低，對于許多金屬材料，都有一硬度試驗和拉力試驗的換算表可查。因此，在檢測硬質合金材料力學性能時，人們越來越多地采用硬度試驗，而較少采用拉伸試驗。
工具
硬質合金硬度一般用洛氏硬度計HRA標尺或維氏硬度計來檢測，實用中人們主要采用洛氏硬度計測試HRA硬度。PHR系列便攜式洛氏硬度計十分適于測試硬質合金的硬度。這種儀器重量只有0.7kg，精度與臺式洛氏硬度計相同。在測量硬質合金硬度時，天星公司生產的PHR系列便攜式洛氏硬度計可以測試厚度或直徑在50mm以下的硬質合金工件，可以測試直徑小到2.0mm的硬質合金工件，可以測試內徑小于30mm的管狀硬質合金工件。還可以在生產現場、銷售現場或材料倉庫使用。這種儀器用于測試硬質合金工件簡便、快速、無損，可對成批的成品或半成品硬質合金工件做逐件的硬度檢測。
