硬质合金是以一种或几种难熔碳化物(碳化钨、碳化钛等)的粉末为主要成分,加入作为粘接剂的金属粉末(钴、镍等),经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、韧材料切削刃具,以及制作冷作模具、量具和不受冲击、振动的高耐磨零件。硬质合金的特点⑴硬度、耐磨性和红硬性高硬质合金常温下硬度可达86~93HRA,相当于69~81hrc。在900~1000℃能保持高硬度,并有优良的耐磨性。与高速工具钢相比,切削速度可高4~7倍,寿命长5~80倍,可切削硬度高达50HRC的硬质材料。
制造硬质合金时,选用的原料粉末粒度在1~2微米之间,且纯度很高。原料按规定组成比例进行配料,加进酒精或其他介质在湿式球磨机中湿磨,使它们充分混合、粉碎,经干燥、过筛后加入蜡或胶等一类的成型剂,再经过干燥、过筛制得混合料。然后,把混合料制粒、压型,加热到接近粘结金属熔点(1300~1500℃)的时候,硬化相与粘结金属便形成共晶合金。
硬质合金还长用于生产冷拉模、冷冲模、冷挤模、冷墩模等冷作模具。以硬质合金为材料的模具能够更好地承受冲击,并具有更好的抗冲击韧性、断裂韧性、疲劳强度、抗弯强度以及耐磨性。通常,制作模具所用的硬质合金选用中、高钴和中、粗晶粒牌号,如YG15C等。
硬质合金具有较好的耐蚀性、抗氧化性和耐高温性。硬质合金制作的刀具,通常能够很好地抵抗大气、酸、碱等造成的腐蚀,不容易发生氧化,还可以在900到1000度的高温下保持坚硬。
硬质合金的线膨胀系数很小,这导致其加工时,可以具有稳定的形状尺寸。