硬質(zhì)合金是以一種或幾種難熔碳化物（碳化鎢、碳化鈦等）的粉末為主要成分，加入作為粘接劑的金屬粉末（鈷、鎳等），經(jīng)粉末冶金法而制得的合金。它主要用于制造高速切削刃具和硬、韌材料切削刃具，以及制作冷作模具、量具和不受沖擊、振動(dòng)的高耐磨零件。

▌ 硬質(zhì)合金的特點(diǎn)

（1）硬度、耐磨性和紅硬性高

硬質(zhì)合金常溫下硬度可達(dá)86~93HRA，相當(dāng)于69~81HRC。在900~1000℃能保持高硬度，并有優(yōu)良的耐磨性。與高速工具鋼相比，切削速度可高4~7倍，壽命長(zhǎng)5~80倍，可切削硬度高達(dá)50HRC的硬質(zhì)材料。

（2）強(qiáng)度、彈性模量高

硬質(zhì)合金的抗壓強(qiáng)度高達(dá)6000MPa，彈性模量為（4~7）×105MPa，都高于高速鋼。但其抗彎強(qiáng)度較低，一般為1000~3000MPa。

（3）耐蝕性、抗氧化性好

一般能很好地抗大氣、酸、堿等腐蝕，不易氧化。

（4）線膨脹系數(shù)小

工作時(shí)，形狀尺寸穩(wěn)定。

（5）成形制品不再加工、重磨

由于硬質(zhì)合金硬度高并有脆性，所以粉末冶金成形燒結(jié)后不再進(jìn)行切削加工或重磨，特需再加工時(shí)，只能采用電火花、線切割、電解磨削等電加工或?qū)ｉT(mén)的砂輪磨削。通常由硬質(zhì)合金制成的一定規(guī)格的制品，采用釬焊、粘接或機(jī)械裝夾在刀體或模具體上使用。

▌ 常用硬質(zhì)合金

常用硬質(zhì)合金按成分和性能特點(diǎn)分為三類(lèi)：鎢鈷類(lèi)、鎢鈦鈷類(lèi)、鎢鈦鉭（鈮）類(lèi)。生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的是鎢鈷類(lèi)和鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金。

（1）鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金

主要成分是碳化鎢（WC）和鈷，牌號(hào)用代號(hào)YG（“硬”、“鈷”兩字漢語(yǔ)拼音字首），后加鈷含量的百分?jǐn)?shù)值表示。如YG6表示鈷含量為6%的鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金，碳化鎢含量為94%。

（2）鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金

主要成分是碳化鎢（WC）、碳化鈦（TiC）及鈷，牌號(hào)用代號(hào)YT（“硬”、“鈦”兩字漢語(yǔ)拼音字首），后加碳化鈦含量的百分?jǐn)?shù)值表示。如YT15表示碳化鈦含量15%的鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金。

（3）鎢鈦鉭（鈮）類(lèi)硬質(zhì)合金

這類(lèi)硬質(zhì)合金又稱(chēng)通用硬質(zhì)合金或萬(wàn)能硬質(zhì)合金，主要成分是碳化鎢（WC）、碳化鈦（TiC）、碳化鉭（TaC）或碳化鈮（NbC）和鈷組成。牌號(hào)用代號(hào)YW（“硬”、“萬(wàn)”兩字漢語(yǔ)拼音字首）后加序數(shù)表示。

表① 常用硬質(zhì)合金的牌號(hào)及化學(xué)成分

注：牌號(hào)后“Ｘ”表示細(xì)顆粒合金，“Ｃ”表示粗顆粒合金，無(wú)字為一般顆粒合金。

表② 常用硬質(zhì)合金的物理及力學(xué)性能

▌ 硬質(zhì)合金的應(yīng)用

（1）刀具材料

硬質(zhì)合金用做刀具材料的數(shù)量最大，可制作車(chē)刀、銑刀、刨刀、鉆頭等。其中鎢鈷類(lèi)硬質(zhì)合金適于黑色金屬、有色金屬的短切屑加工和非金屬材料的加工，如鑄鐵、鑄造黃銅、膠木等；鎢鈦鈷類(lèi)硬質(zhì)合金適于鋼等黑色金屬的長(zhǎng)切屑加工。在同類(lèi)合金中，鈷含量較多的適于粗加工，鈷含量少的適于精加工。通用類(lèi)硬質(zhì)合金對(duì)于不銹鋼等難加工材料的加工壽命較其他硬質(zhì)合金長(zhǎng)得多。

（2）模具材料

硬質(zhì)合金主要用做冷拉模、冷沖模、冷擠模、冷墩模等冷作模具。

硬質(zhì)合金冷鐓模在承受沖擊或強(qiáng)沖擊的耐磨工作條件下，其共性是要求硬質(zhì)合金有較好的抗沖擊韌性、斷裂韌性、疲勞強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度以及良好的耐磨性。通常選用中、高鈷和中、粗晶粒合金牌號(hào)，常見(jiàn)的如YG15C。

一般來(lái)說(shuō)，硬質(zhì)合金的耐磨性，韌性?xún)烧哧P(guān)系是矛盾的：耐磨性的提高將導(dǎo)致韌性降低，而韌性的提高又必然導(dǎo)致耐磨性的降低。因此在選用合金牌號(hào)時(shí)，需根據(jù)加工對(duì)象及加工工作條件，來(lái)滿(mǎn)足特定使用要求。

若所選用的牌號(hào)在使用中容易產(chǎn)生早期崩裂而損壞，宜選用韌性較高的牌號(hào)；若選用的牌號(hào)在使用中容易產(chǎn)生早期磨損而損壞，宜選用硬度較高，耐磨性更好的牌號(hào)。以下牌號(hào)： YG15C、YG18C、YG20C、YL60 、YG22C、YG25C從左至右，硬度降低、耐磨性降低、韌性提高；反之，則相反。

（3）量具和耐磨零件

硬質(zhì)合金用于量具的易磨損表面鑲嵌和零件、磨床精密軸承、無(wú)心磨床導(dǎo)板和導(dǎo)桿、車(chē)床頂尖等耐磨件。