按照Sandvik的晶粒度分级标准，粗晶硬质合金的晶粒度为3.5~4.9μm，超粗晶粒硬质合金的晶粒度为5.0~7.9μm。

石油钴齿、截煤机齿、路面冷铣刨机齿、冲压模具、轧辊等广泛应用粗晶及超粗晶粒硬质合金。低钴粗晶和高钴细晶硬质合金均已成为硬质合金的发展方向。低钴粗晶合金的结构设计原理是：WC晶粒粗，比表面积减小，使合金中钴层增厚，从而提高合金的冲击韧性。合金中钴含量的减少，合金中WC含量的增加，提高合金的耐磨性。低钴粗晶合金的综合作用使得合金的韧性好，耐磨性高。

粗晶硬质合金的晶粒度尺寸取决于WC粉末的晶粒度大小。

铝热法是一种生产粗晶WC的特殊方法。它将钨精矿（黑钨精矿或白钨精矿）、轧钢铁鳞、铝粉等配料混合，加入少量的高氯酸钾做引燃物。物料发生放热反应，温度高达2500℃~3000℃，反应结束后随炉冷却。生成物上层为铝酸钙渣等，下层为含WC的金属铁块。铁块中含WC65%左右，铁块经清洗破碎后，用热硫酸和盐酸溶液溶去铁，得到单晶WC颗粒。

制备粗晶硬质合金时，要尽量降低球磨破碎效率，提高混合效率，以免WC晶粒被过度破碎。实际生产中常采用增大研磨球径，降低球料比，缩短球磨时间等方法来降低球磨破碎效率，提高混合效率。粗晶硬质合金的WC平均晶粒度大于7μm。


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低钴细晶硬质合金具有高的硬度和耐磨性，断裂韧性较差；高钴粗晶合金则相反，通过成分结构和性能设计，使合金中既有低钴细晶组织，又有高钴粗晶组织，则有希望获得一种既有韧性又有耐磨性的新结构硬质合金。由于所制得的合金显微组织呈蜂窝状结构，故也称为蜂窝状结构硬质合金。

在金相显示中，粗细晶粒在界面处清晰可见，粗晶基体中的Co相与细晶颗粒中的Co相融合在一起。这是由于粗晶基体中钴含量较高，细晶颗粒中钴含量较低，二者之间存在W和C的浓度差，使得钴由高钴区向低钴区迁移。

美国新创业公司将韧性好的N008牌号混合料与耐磨性好的N003牌号混合料均匀混合制成NFN20牌号硬质合金。NFN合金中基体中为N008牌号，占80%（质量分数），N003牌号占20%（质量分数）。从各种不同牌号合金的性能可见复合合金的抗弯强度和硬度均保持了高的水平。


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司太立（Stellite）是一种能耐各种类型磨损和腐蚀以及高温氧化的硬质合金。即通常所说的钴基合金，司太立合金由美国人Elwood Hayness 于1907年发明。司太立合金是以钴作为主要成分，含有相当数量的镍、铬、钨和少量的钼、铌、钽、钛、镧等合金元素，偶而也还含有铁的一类合金。根据合金中成分不同，它们可以制成焊丝，粉末用于硬面堆焊，热喷涂、喷焊等工艺，也可以制成铸锻件和粉末冶金件。

按使用用途分类，司太立合金可以分为司太立耐磨损合金，司太立耐高温合金及司太立耐磨损和水溶液腐蚀合金。一般使用工况下，其实都是兼有耐磨损耐高温或耐磨损耐腐蚀的情况，有的工况还可能要求同时耐高温耐磨损耐腐蚀，而越是在这种复杂的工况下，才越能体现司太立合金的优势。

钎焊硬质合金的缺陷及防止

（1）硬质合金钎焊裂纹产生的原因

导致硬质合金钎焊工件的裂纹因素是多方面的，如槽形设计、钎焊工艺、加热过程及刃磨等。
① 一些硬度高、强度低的硬质合金，如YT60、YT30、YG2和YG3X等，容易产生钎焊裂纹。尤其是这些牌号的硬质合金的钎焊面积比较大时更应当引起重视。

② 封闭式或半封闭式的槽形，是增加钎焊应力促使造成裂纹的重要原因。应在满足焊缝强度使用要求的情况下，尽可能减少钎焊面积，以减小钎焊应力。

③ 焊接加热速度太快或焊后冷却速度过快会造成热量分布不均，产生瞬时应力引起裂纹。快速加热时，硬质合金外层受压应力，中间受拉应力，超过允许的加热速度时，可能产生可见的裂纹和内部不可见的裂纹。钎焊后快速冷却时，外层上会出现拉应力，而引起合金中出现裂纹。应避免将工件放在潮湿的地面上，或放在潮湿的石灰槽中，这会使硬质合金因骤冷而产生裂纹。

对比目前约有80%的硬质合金刀具采用CVD技术进行超硬材料涂层。自20世纪80年代初TiNPVD涂层高速钢刀具投入工业应用以来，人们一直在探索能否用PVD代替CVD工艺对硬质合金刀片进行涂层。

与CVD涂层技术相比较而言，PVD涂层技术有以下几个优点：
(1)PVD技术沉积温度低，可以在500℃左右沉积TiN等超硬涂层，因此不会降低基体材料原有抗弯强度，涂层与基体间也不会产生η相，扩大了应用范围；
(2)涂层具有微细结构，在涂层内部产生压应力，抗裂纹扩展能力强；
(3)涂层表面光滑，比CVD涂层更能有效地阻止前刀面上的横裂纹扩展，同时可降低摩擦系数；
(4)可以使用刃口锋利的刀具作基体，这一点对于高速切削非常重要。

木工硬质合金圆锯质量标准

国家技术监督局颁布的《GB/T14388-93》《木工硬质合金圆锯片质量标准》(以下称国标)。内容包括锯片基体材质和硬质合金刀头牌号以及热处理硬度要求，刀头焊接的剪切强度等。关于成品锯片的形状位置偏差和尺寸偏差所规定的精度要求，客观地说已经不能满足大部分用户的要求。根据我们多年来制造和经营实践，一片好的锯片应该满足以下要求。

一、静态质量要求：
1、 尺寸偏差：锯片孔径和刃宽的尺寸偏差应在较小的范围内，锯齿的角度应根据切割对象而设计的相应角度应保证一致和合理。
2、形位偏差：孔径对外径的同心度（径向跳动）误差和每齿刃尖保证在同一平面（轴向跳动或称端跳），对加工质量尤为重要。锯齿与基体轴向对称度应严格控制偏差。
3、 表面粗糙度：锯齿加工面粗糙度对工件被加工表面产生一定的影响。而基体表面的加工粗糙度则另当别论。
4、 焊接牢度：焊缝焊料整洁无缝隙无假焊。
5、 外观：锯齿齿尖不得有崩裂，缺陷。基体无裂缝和锈蚀。

钢结硬质合金(steel—bonded carbide)是指以难熔金属硬质化合物为硬质相、以钢作粘结相制成的硬质合金。

钢结硬质合金的特性：

钢结硬质合金兼有碳化物的硬度和耐磨性以及钢的良好力学性能，主要用作耐磨零件和机器构件。其组织特点是微细的硬质相均匀弥散地分布于钢的基体中。钢结硬质合金由于含有大量的钢基体，因而具有可热处理性和加工性。

钢结硬质合金最早出现在美国，1955年格策尔(C．G．Goetze)等研制了高速钢钢结TiC基合金；同一时期，美国铬公司用熔浸法和液相烧结法制取钢结硬质合金，并以Ferro—Tic为商标投放市场。70年代发展缓慢，直到80年代中期，钢结硬质合金又重新活跃起来。中国自60年代初研制成功TiC基钢结硬质合金，70年代研制成功WC基钢结硬质合金。70年代前苏联、美国、日本、前联邦德国、荷兰等国不断研究开发新的钢结硬质合金产品。

钢结硬质合金的硬质相向多样化方向发展。除TiC外，已开发出许多新型硬质相如WC、TiN、TiCN、wC—Co等；钢结硬质合金粘结相的钢种不断扩大，如各种成分碳钢、合金钢、工具钢、高速钢、高锰钢、耐热钢和不锈钢等。钢结硬质合金的成分范围不断拓宽，以往合金中钢基体含量一般为50％～75％(质量分数)，正向两头延伸，一头向硬质合金领域延伸，提高硬质相含量，最高可达92％；另一头向高速钢领域延伸，提高钢基体含量，最高可达90％。可见钢结硬质合金与普通硬质合金和高速钢的界线正在逐渐消失，俄罗斯已把钢结硬质合金改名为“碳化物钢”。由于钢结硬质合金的综合性能优异，使其应用范围不断扩大。通过选择不同钢种和成分作粘结剂，可制取具有特定性能的合金，以适应各种不同应用领域的要求。

自从硬质合金问世以来，回收利用问题就一直为业内人士所关注。由于硬质合金是以碳化钨和稀有金属钻为主要原料，其经济价值和制造成本比较高，钨钻的回收是一项极有价值的回收领域。

从上个世纪的五十年代，一些回收利用工艺就已开发出来并应用到实际生产过程中。最早的回收利用工艺能耗高、设备比较复杂，而且对环境的影响较大。硬质合金硬度非常大而且致密度较高，很难在常温下被一些无机酸碱所溶解，因此在如何回收硬质合金上费了不少的周折。

根据我们所掌握的情况，目前已有的回收利用工艺主要有几大类，一是所谓的高温处理法，其中有:硝石熔融法、空气氧化烧结法、通氧锻烧法等;二是机械破碎法，其中有:冷碎粉碎法、热碎粉碎法、锌熔法等;三是化学处理法，其中有金属多价盐处理法、氯化法、磷酸浸出法、盐酸处理法等;四是电化学法，有以碱作电介质、以盐酸或硫酸、硝酸作电介质的不同工艺路线;还有用通高压氧、以氨水或胺溶液浸取法;淡基化合物法和水蒸气升华三氧化钨的分解法等等。

硬质合金的力学性能和物理性能与化学成分之间有以下的变化规律。

① 硬度 硬质合金的硬度一般在HRA86～93之间，并随着硬质合金中含钴量的增加而降低。在YT类硬质合金中，硬度随碳化钛含量的增加而提高。硬质合金的红硬性比较好，只有当使用温度高于500℃时，硬质才开始降低。但是在1000～1100℃的高温下，硬度仍可高达HRA73～76。

② 抗弯强度 常温时硬质合金的抗弯强度在90～150MPa之间，并且含钴量越高抗弯强度越高。

③ 冲击韧性 硬质合金的脆性很高，且几乎与温度无关。在高温时，钢的冲击韧性比硬质合金大数百倍。在镶焊硬质合金工具时，不允许对硬质合金刀片做冲击性的压紧。硬质合金的冲击韧性与合金中含钴量有关。含钴量越高，冲击韧性也越高。

④ 热导率 钨钴合金的热导率为0.58～0.88J/cm.s.℃，比高速钢约高1倍，而钨钛钴合金的热导率仅为0.17～0.21J/cm.s.℃，比高速钢低。硬质合金的热导率随钴含量增加而增加，而钨钛钴合金的热导率随碳化钛的含量增加而降低。

表面涂层硬质合金是通过化学气相沉积(CVD)等方法，在硬质合金刀片的表面上涂覆耐磨的TiC或TiN、HfN、Al2O3等薄层，形成表面涂层硬质合金。这是现代硬质合金研制技术的重要进展。1969年，西德克虏伯公司和瑞典山特维克公司研制的TiC涂层硬质合金刀片初次投入市场。1970年后，美国、日本和其他国家也都开始生产这种刀片。三十余年来，涂层技术有了很大的进展。涂层硬质合金刀片由第一代、第二代已发展到第三代、第四代产品。

涂层硬质合金刀片一般均制成可转位的式样。用机夹方法装卡在刀杆或刀体上使用。它具有以下优点：
1)由于表层的涂层材料具有极高的硬度和耐磨性，故与未涂层硬质合金相比，涂层硬质合金允许采用较高的切削速度，从而提高了加工效率；或能在同样的切削速度下大幅度地提高刀具耐用度。
2)由于涂层材料与被加工材料之间的摩擦系数较小，故与未涂层刀片相比，涂层刀片的切削力有一定降低。
3)涂层刀片加工时，已加工表面质量较好。
4)由于综合性能好，涂层刀片有较好的通用性。一种涂层牌号的刀片有较宽的适用范围。

钨钛钴硬质合金(cemented titanium-tung-sten carbide)由WC%26mdash;TiC、WC和粘结金属钴组成的或者仅由WC%26mdash;TiC固溶体和钴组成的多相硬质合金。合金的含钴量4％～10％，含TiC5％～30％，余量为WC，主要用于切削钢材。钨钛钴硬质合金具有较高的抗月牙洼磨损能力，适合作长切削材料的刀具。用钨钴硬质合金刀具切削钢材时易出现月牙洼磨损，这主要是由于在切削温度下刀具与切屑发生扩散反应引起的。为了克服加工钢材时的月牙洼磨损，在20世纪20年代初，研制了含TiC的硬质合金和含TaC的硬质合金，稍后又研制了同时含有碳化钛和碳化钽的硬质合金。在这类合金中，TiC和TaC的含量取决于月牙洼磨损的严重程度，TiC可达35％，TaC达7％。

钨钛钽钴硬质合金(即WC%26mdash;TiC%26mdash;TaC%26mdash;Co合金)，已发展成为切削钢的重要材料。在西欧几乎取消了原有的WC一TiC%26mdash;Co切削钢牌号合金，在美国和日本，切削钢牌号合金以WC%26mdash;TiC%26mdash;TaC%26mdash;Co合金为主，但在东欧，尤其在前苏联，切削钢牌号合金仍以WC%26mdash;TiC%26mdash;Co合金为主。WC%26mdash;TiC%26mdash;Co和WC一TiC%26mdash;TaC%26mdash;Co切削牌号合金在硬质合金中的比例因各国情况而异。

在中国，WC%26mdash;TiC%26mdash;Co合金的生产量仅次于钨钴硬质合金。用代号YT表示WC%26mdash;TiC%26mdash;Co合金，用代号YW表示WC%26mdash;TiC%26mdash;TaC%26mdash;Co合金，后者又称为通用合金。表1和表2列出中国钨钛钴硬质合金和钨钛钽钴硬质合金的牌号、成分和性能。