金屬型碳化物,尤其是ⅣB、ⅤB、ⅥB族金屬碳化物的熔點(diǎn)都在3273K以上,其中碳化鉿、碳化鉭分別為4160K和4150K,是當(dāng)前所知道的物質(zhì)中熔點(diǎn)的。大多數(shù)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(zhì)合金和硬質(zhì)化合物,顯微硬度1800kg·mm2相當(dāng)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?gòu)?qiáng)。碳化鈦在所有碳化物中熱穩(wěn)定性,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(shuō)這是碳化物的一大弱點(diǎn)。
硬質(zhì)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(jié)金屬。
硬化相是元素周期表中過(guò)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(diǎn)都在2000℃以上,有的甚至超過(guò)4000℃。另外,過(guò)渡金屬的氮化物、硼化物、硅化物也有類(lèi)似的特性,也可以充當(dāng)硬質(zhì)合金中的硬化相。硬化相的存在決定了合金具有硬度和耐磨性。
硬質(zhì)合金的硬度檢測(cè)對(duì)其試件的形狀及尺寸適應(yīng)性較強(qiáng),試驗(yàn)效率高。另外,硬質(zhì)合金材料硬度與其它物理特性之間存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。例如,硬質(zhì)合金硬度試驗(yàn)和拉伸試驗(yàn)基本上都是檢測(cè)金屬抵抗塑性變形的能力,這兩種試驗(yàn)在某種程度上都是檢測(cè)金屬相似的特性。所以,其檢測(cè)結(jié)果是完全可以相互比較的。硬質(zhì)合金拉伸試驗(yàn)設(shè)備龐大、操作復(fù)雜、要制備試樣、試驗(yàn)效率低,對(duì)于許多金屬材料,都有一硬度試驗(yàn)和拉力試驗(yàn)的換算表可查。因此,在檢測(cè)硬質(zhì)合金材料力學(xué)性能時(shí),人們?cè)絹?lái)越多地采用硬度試驗(yàn),而較少采用拉伸試驗(yàn)。
有資料顯示,我國(guó)刀具的年銷(xiāo)售額大約為145億元,其中硬質(zhì)合金刀具所占的比重不足25%,但國(guó)內(nèi)制造業(yè)所需的硬質(zhì)合金刀具已經(jīng)占據(jù)刀具的50%以上,這種盲目生產(chǎn)已經(jīng)嚴(yán)重滿(mǎn)足不了國(guó)內(nèi)制造業(yè)對(duì)硬質(zhì)合金刀具日益增長(zhǎng)的需求,從而形成了中高端市場(chǎng)的真空狀態(tài),終被國(guó)外企業(yè)所占據(jù)。