硬質合金燒結時，需要根據具體的成分含量來確定系統在各個溫度下的狀態，並以此制定相應的工藝，比如通過共晶溫度設定不同的燒結工藝路徑等。二元相圖又稱二元系相圖，是表示系統中兩個組元在熱力學平衡狀態下組份和溫度、壓力之間的關係的簡明圖解。通過WC-Co二元相圖，可以有效地獲取WC-Co硬質合金在具體含量、具體溫度下的相狀態，並為燒結和熱處理提供理論依據。

 

WC-Co硬質合金由於有游離碳的存在，實際上是W-C-Co三元體系。所以WC-Co二元相圖實際上是W-C-Co相圖在C含量為6.1%（WC含C為6.1%）時的截面。所以也稱為WC-Co的偽二元系相圖，如下圖所示。

 

WC-Co偽二元相圖

 

工業上WC-Co硬質合金的鈷含量（重量）一般為3%-25%，因此，WC-Co硬質合金成分處於偽二元系相圖共晶點（圖中為E點）的右側，居於相圖的過共晶相區。工業上，WC-Co硬質合金的燒結溫度隨鈷含量的增高而降低，一般在1350℃-1500℃之間，超過共晶溫度（1340℃）100-200℃。從相圖中可以看出，在1000℃時，Co-WC固溶體含WC約4%（原子分數），而在共晶溫度下約有10%（原子分數）。另外，有研究發現在700-750℃左右，以Co為基的固溶體中WC含量約為1.5%（原子分數）。而與之相反的是Co在WC中溶解度極低，這樣就保證了WC-Co硬質合金燒結時，會有液相的存在。

 

由於WC-Co硬質合金實際上是W-C-Co三元體系，在燒結溫度下會形成WC+γ+C三元共晶，其熔點比WC+γ二元共晶熔點（1340℃）更低，大約有1280℃左右。因此，WC-Co硬質合金的燒結總會有二元或三元共晶液相存在。