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硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物（WC、TiC)微米级粉末
为主要成分，以钴（Co）或镍（Ni）、钼（Mo）为粘结剂，
在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。 　　ⅣB、
ⅤB、ⅥB族金属的碳化物、氮化物、硼化物等，由于硬度和熔
点特别高，统称为硬质合金。下面以碳化物为重点来说明硬质
含金的结构、特征和应用。[1]  硬质合金刀具
ⅣB、ⅤB、ⅥB族金属与碳形成的金属型碳化物中，由于碳原
子半径小，能填充于金属品格的空隙中并保留金属原有的晶格
形式，形成间隙固溶体。在适当条件下，这类固溶体还能继续
溶解它的组成元素，直到达到饱和为止。因此，它们的组成可
以在一定范围内变动（例如碳化钛的组成就在TiC0.5～TiC之间
变动），化学式不符合化合价规则。当溶解的碳含量超过某个
极限时（例如碳化钛中Ti︰C=1︰1），晶格型式将发生变化，
使原金属晶格转变成另一种形式的金属晶格，这时的间充固溶
体叫做间充化合物。 　　金属型碳化物，尤其是ⅣB、ⅤB、
ⅥB族金属碳化物的熔点都在3273K以上，其中碳化铪、碳化
钽分别为4160K和4150K，是当前所知道的物质中熔点最高的。
大多数碳化物的硬度很大，它们的显微硬度大于1800kg·mm2
（显微硬度是硬度表示方法之一，多用于硬质合金和硬质化合
物，显微硬度1800kg·mm2相当于莫氏一金刚石一硬度9）。
许多碳化物高温下不易分解，抗氧化能力比其组分金属强。
碳化钛在所有碳化物中热稳定性最好，是一种非常重要的金属
型碳化物。然而，在氧化气氛中，所有碳化物高温下都容易被
氧化，可以说这是碳化物的一大弱点。 　　除碳原子外，氮原
子、硼原子也能进入金属晶格的空隙中，形成间充固溶体。它
们与间充型碳化物的性质相似，能导电、导热、熔点高、硬度
大，同时脆性也大。 　　硬质合金的基体由两部分组成：一部
分是硬化相；另一部分是粘结金属。 　　硬化相是元素周期表
中过渡金属的碳化物，如碳化钨、碳化钛、碳化钽，它们的硬
度很高，熔点都在2000℃以上，有的甚至超过4000℃。另外
，过渡金属的氮化物、硼化物、硅化物也有类似的特性，也可
以充当硬质合金中的硬化相。硬化相的存在决定了合金具有极
高硬度和耐磨性。 

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