硬質合金具有很高的硬度、強度、耐磨性和耐腐蝕性，被譽為“工業(yè)牙齒”，用于制造切削工具、刀具、鈷具和耐磨零部件，廣泛應用于軍工、航天航空、機械加工、冶金、石油鉆井、礦山工具、電子通訊、建筑等領域，伴隨下游產業(yè)的發(fā)展，硬質合金市場需求不斷加大。并且未來高新技術武器裝備制造、科學技術的進步以及核能源的快速發(fā)展，將大力提高對高技術含量和高質量穩(wěn)定性的硬質合金產品的需求。

除碳原子外，氮原子、硼原子也能進入金屬晶格的空隙中，形成間隙固溶體。它們與間隙型碳化物的性質相似，能導電、導熱、熔點高、硬度大，同時脆性也大。

硬質合金的基體由兩部分組成：一部分是硬化相；另一部分是粘結金屬。

硬化相是元素周期表中過渡金屬的碳化物，如碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭，它們的硬度很高，熔點都在2000℃以上，有的甚至超過4000℃。另外，過渡金屬的氮化物、硼化物、硅化物也有類似的特性，也可以充當硬質合金中的硬化相。硬化相的存在決定了合金具有硬度和耐磨性。

粘結金屬一般是鐵族金屬，常用的是鈷和鎳。

制造硬質合金時，選用的原料粉末粒度在1～2微米之間，且純度很高。原料按規(guī)定組成比例進行配料，加進酒精或其他介質在濕式球磨機中濕磨，使它們充分混合、粉碎，經干燥、過篩后加入蠟或膠等一類的成型劑，再經過干燥、過篩制得混合料。然后，把混合料制粒、壓型，加熱到接近粘結金屬熔點（1300～1500℃）的時候，硬化相與粘結金屬便形成共晶合金。經過冷卻，硬化相分布在粘結金屬組成的網格里，彼此緊密地聯(lián)系在一起，形成一個牢固的整體。硬質合金的硬度取決于硬化相含量和晶粒粒度，即硬化相含量越高、晶粒越細，則硬度也越大。硬質合金的韌性由粘結金屬決定，粘結金屬含量越高，抗彎強度越大。

硬質合金的制作是將碳化鎢與鈷以一定的比例混合，加壓成各種形狀，然后半燒結。此燒結過程通常是在真空爐里進行。將其置于真空爐里完成燒結，此時之溫度大約為攝氏一千三百至一千五百度之間。

硬質合金燒結成型就是將粉末壓制成坯料，再進燒結爐加熱到一定溫度（燒結溫度），并保持一定的時間（保溫時間），然后冷卻下來，從而得到所需性能的硬質合金材料。

硬質合金燒結過程可以分為四個基本階段：

1：脫除成形劑及預燒階段，在這個階段燒結體發(fā)生如下變化：

成型劑的脫除，燒結初期隨著溫度的升高，成型劑逐漸分解或汽化，排除出燒結體，與此同時，成型劑或多或少給燒結體增碳，增碳量將隨成型劑的種類、數(shù)量以及燒結工藝的不同而改變。

粉末表面氧化物被還原，在燒結溫度下，氫可以還原鈷和鎢的氧化物，若在真空脫除成型劑和燒結時，碳氧反應還不強烈。粉末顆粒間的接觸應力逐漸消除，粘結金屬粉末開始產生回復和再結晶，表面擴散開始發(fā)生，壓塊強度有所提高。

2：固相燒結階段（800℃--共晶溫度）

在出現(xiàn)液相以前的溫度下，除了繼續(xù)進行上一階段所發(fā)生的過程外，固相反應和擴散加劇，塑性流動增強，燒結體出現(xiàn)明顯的收縮。

3：液相燒結階段（共晶溫度--燒結溫度）

當燒結體出現(xiàn)液相以后，收縮很快完成，接著產生結晶轉變，形成合金的基本組織和結構。

4：冷卻階段（燒結溫度--室溫）

在這一階段，合金的組織和相成分隨冷卻條件的不同而產生某些變化，可以利用這一特點，對硬質合金進行熱處理以提高其物理機械性能。