在常用硬质合金刀具中，通过添加少量(0.5%-3%)的碳化物(如TaC、NbC、TIC等)，可明显提高硬质合金刀具的硬度和耐磨性而不降低其韧性，而且还可改进合金的高温性能，增强其抗粘结和抗扩散磨损的能力。TIC的硬度、耐热性、粘结温度、抗氧化温度和抗扩散磨损能力比WC高，添加TIC可以提高合金的这些性能，但也会降低合金的强度和韧性。添加TaC和NbC可提高合金硬度及高温硬度、抗粘结能力、抗氧化能力和抗扩散能力。除此之外，TaC还可提高硬质合金刀具抗弯强度，增加刀刃强度，加强刀刃抗碎裂和抗破损的能力。在WC-TIC-Co合金中添加适量的TaC，在保证原有的耐热性和耐磨性的同时，还能提高合金的韧性。

颗粒超细化也是一种既能提高基体材料硬度又能提高基体材料强度的方法。超细颗粒硬质合金刀具硬度一般为90-93HRA(比一般硬质合金要高1.5-2HRA)，且高温硬度也有提高；其抗弯强度为2000-3500MPa，比一般硬质合金高600-80OMPa；其韧性好抗崩刃，即使在低速或断续切削等加工条件下使用，切削刃也不易产生崩刃或破损。超细晶粒的WC粒度一般为0.2-1.0µm，大部分在0.5µm以下，是普通硬质合金WC粒度的几分之一到几十分之一。此外，基体材料颗粒微小化还会增大与涂层的结合面积，提高了粘结强度，增加裂纹扩展的晶界阻力，从而也能够提高硬质合金刀具的抗破损能力。

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硬质合金刀具的磨损过程可以分为初期磨损、正常磨损和急剧磨损三个阶段：

1. 初期磨损阶段
新涂层硬质合金刀具后刀面存在粗糙不平之处、残余应力及显微裂纹等缺陷，而且切削刃较锋利，后刀面与加工接触面积较小，压应力大，因此，这一阶段磨损较快，两把刀具的磨损率相差不大。

2. 正常磨损阶段
随着切削时间的增加，新刀具经磨合后，刀具与工件的接触面积增大，压强减小，磨损变化趋于稳定。

3. 急剧磨损阶段
在急剧磨损阶段，加工表面粗糙度变粗，刀具的切削力与切削温度均迅速增加，刀具磨损速度加快。刀具进入急剧磨损阶段的显著标志是不锈钢切屑的颜色发生了变化，由正常磨损阶段的暗黄色变成了蓝紫色。




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切削时，在机械应力的作用下，涂层硬质合金刀具在涂层表面、涂层与基体接合面两处极易首先形成裂纹源，迅速穿透表面涂层并向基体内扩展，随着切削的进行，将出现浅层剥落，此时刀片并未失效，随着切削的继续，基体材料中的裂纹逐渐扩展并联成网状裂纹，可能会出现深层剥落，此时会造成涂层硬质合金刀具失效。涂层硬质合金刀具中裂纹的萌生及扩展与刀片表面的残余应力状态有关，残余压应力可以阻止裂纹的扩展，这就是PVD涂层硬质合金刀具的抗涂层剥落性能较好的原因。

冲击是涂层硬质合金刀具车削时发生破损的主要原因，当冲击载荷超过刀刃所允许的强度后就会发生崩刃。虽然奥氏体不锈钢的常温硬度较低，但其具有严重的加工硬化，故在冲击载荷作用下发生了显著的崩刃。PVD涂层硬质合金刀具的切削刃钝圆半径较小，导致刀具的抗冲击性能低，易造成PVD涂层硬质合金刀具冲击破坏。




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高比重合金（钨合金）材料是一类以钨为基体（W含量85-99%），并添加有Ni、Cu、Co、Mo、Cr等元素组成的合金。
按合金组成特性及用途分为W-Ni-Fe、W-Ni-Cu、W-Co、W-WC-Cu、W-Ag等主要系列，其密度高达16 .5-19.0g/cm3，而被世人称为高比重合金，它还具有一系列优异的特性，比重大：一般比重为16.5-18.75g/cm3,，强度高：抗拉强度为700-1000Mpa，吸收射线能力强：其能力比铅高30-40%，导热系数大：为模具钢的5倍；热膨胀系数小：只有铁或钢的1/2-1/3，良好的可导电性能；具有良好的可焊性和加工性。鉴于高比重合金有上述优异的功能，它被广泛地运用在航天、航空、军事、石油钻井，电器仪表、医学等工业。

医用钨合金射线屏蔽材料系列： 钨合金(高比重合金)多叶光栅叶片（MLC），厚度2.0-3.8mm，板的平整度0.05mm；钨合金准直器；钨合金(高比重合金)防护罐——用于医疗上的放射性屏蔽壁；钨合金屏蔽针管——用于医疗放射性药液屏蔽；钨合金存储器——用于储存放射性物质的罐、箱等容器；准直器--用于医疗直线加速器和回旋加速器；钨合金容器—用于60Co治疗机射线屏蔽；γ相机钨合金准直器。




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