硬質(zhì)合金是一種硬質(zhì)材料，廣泛用作切削刀具材料以及其他工業(yè)應(yīng)用。它由通過粘合劑金屬粘合成復(fù)合材料的細(xì)小碳化物顆粒組成。硬質(zhì)合金通常使用碳化鎢(WC)、碳化鈦(TiC) 或碳化鉭(TaC) 作為骨料。在工業(yè)環(huán)境中提到的“碳化物”或“碳化鎢”通常是指這些膠結(jié)復(fù)合材料。

大多數(shù)情況下，硬質(zhì)合金刀具會在零件上留下更好的表面光潔度，并且比高速鋼或其他工具鋼的加工速度更快。與標(biāo)準(zhǔn)高速鋼刀具相比，硬質(zhì)合金刀具在刀具-工件界面處可以承受更高的溫度（這是加工速度更快的主要原因）。硬質(zhì)合金通常更適合切割碳鋼或不銹鋼等堅(jiān)韌材料，以及其他刀具磨損更快的情況，例如大批量生產(chǎn)。

組成

硬質(zhì)合金是金屬基復(fù)合材料，其中碳化物顆粒作為骨料，金屬粘合劑作為基體（如水泥基體中的礫石骨料制成混凝土）。因此，它的結(jié)構(gòu)在概念上類似于砂輪，只是磨料顆粒要小得多；從宏觀上看，硬質(zhì)合金刀具的材料看起來是均勻的。

將碳化物顆粒與粘合劑結(jié)合的過程稱為燒結(jié)或熱等靜壓（髖關(guān)節(jié)）。在此過程中，粘合劑最終將進(jìn)入液態(tài)階段，而碳化物顆粒（熔點(diǎn)高得多）仍處于固態(tài)階段。作為該過程的結(jié)果，粘合劑嵌入/膠結(jié)碳化物顆粒，從而產(chǎn)生具有其獨(dú)特材料特性的金屬基復(fù)合材料。天然延展性金屬粘合劑用于抵消碳化物陶瓷的特征脆性行為，從而提高其韌性和耐用性。通過控制各種參數(shù)，包括晶粒尺寸、鈷含量、摻雜（例如合金碳化物）和碳含量，碳化物制造商可以針對特定應(yīng)用定制碳化物的性能。

第一個開發(fā)的硬質(zhì)合金是碳化鎢（于1927年推出），它使用由鈷金屬粘合劑結(jié)合在一起的碳化鎢顆粒。從那時起其它硬質(zhì)合金被開發(fā)出來，如碳化鈦，其更適合于切削鋼，和碳化鉭，這是比碳化鎢強(qiáng)硬。

物理性質(zhì)

的熱膨脹系數(shù)燒結(jié)碳化鎢的是發(fā)現(xiàn)與鈷作為金屬粘結(jié)劑的量而變化。對于5.9％的鈷，發(fā)現(xiàn)系數(shù)為4.4μm·m -1·K -1，而對于13％的鈷含量，系數(shù)約為5.0μm·m -1·K -1。這兩個值僅在 20°C (68°F) 到 60°C (140°F) 范圍內(nèi)有效。

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