硬質合金基礎知識概述

硬質合金-概念
硬質合金是由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料。

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。

硬質合金-發展歷程
自1923年硬質合金作為一種重要的工具材料和結構材料問世以來，至今已有八十多年的歷史。  

從1893年以來，德國科學家就利用三氧化鎢和糖在電爐中一起加熱到高溫的方法制取出碳化鎢，并試圖利用其高熔點、高硬度等特性來制取拉絲模等，以便取代金剛石材料，但由于碳化鎢脆性大，易開裂和韌性低等原因，一直未能得到工業應用。

進入二十世紀二十年代，德國科學家Karl Schroter研究發現純碳化鎢不能適應拉拔過程中所形成的激烈的應力變化，只有把低熔點金屬加入WC中才能在不降低硬度的條件下，使毛坯具有一定的韌性。經過一年時間的努力。Schroter于1923年首先提出了用粉末冶金的方法，即將碳化鎢與少量的鐵族金屬（鐵、鎳、鈷）混合，然后壓制成型并在高于1300℃溫度下于氫氣中燒結來生產硬度合金的。

六十年代末期，西德krupp公司成功地研制了涂層硬質合金，它的出現是硬質合金生產技術的又一重大進展。這種用化學氣相沉積的方法，把普通的硬質合金刀片涂上薄薄的一層硬質化合物（如TiC、TiN等）而得到的涂層刀片，在高速下切削鑄鐵和鋼材時，可以比未涂層的硬質合金刀片壽命增加好幾倍，而且切削速度可以提高25～30%左右，因此它不久就獲得了廣泛的工業應用。

1984年前后，日本住友電氣公司試制出了雙高的AF1合金，硬度RA93.0，強度5000N/mm2，創世界，隨后美國、瑞典、德國等著名也都相繼開發出性能越來越好的超細硬質合金，對于許多著名硬質合金而言，超細硬質合金同高精度、高性能涂層硬質合金一樣是他們引以自豪的一類硬質合金產品。

八十年代研制成功并迅速普及的低壓熱等靜壓技術是硬質合金生產技術領域中突破性的進展，從而使低成本地生產十分接近理論致密度的硬質合金產品成為現實。

硬質合金-分類
通常按合金成份進行分類：

碳化鎢基硬質合金：包括WC—Co、WC—TaC—Co、WC—TiC—Co、WC—TiC—TaC—Co、WC—Ti—TaC—NbC—Co等合金，這些合金均以碳化鎢為主成份。  
  
碳化鈦基或碳氮化鈦基硬質合金：通常以TiC或Ti（C、N）為基礎成份， 以Ni—Mo作粘結劑而組成的一種硬質合金。這類硬質合金近幾年又有許多新的進展，如含Ta、W等重金屬元素的多元復式碳化物固溶體加入研制高性能Ti（C、N）基金屬陶瓷等。   
  
碳化鉻基硬質合金：以Cr3 C 2 為基，以Ni或Ni—W等作粘結劑而組成的硬 質合金，通常用來作耐磨耐腐蝕零件，近幾年還大量用于裝飾品部件如表鏈等。

鋼結硬質合金：以TiC或 WC為基，鋼作粘結劑而組成的一種硬質合金， 是一種可進行機加工和熱處理的合金，是介于傳統硬質合金與合金鋼之間的一種工程材料。    
 
涂層硬質合金：通常指在韌性的碳化鎢基硬質合金基體上通過化學氣相 沉積或物理涂層方法，涂上幾微米厚的TiC、TiN、Ti（C、N）、Al2O3之類的硬質化合物而生產的。