硬质合金烧结时，需要根据具体的成分含量来确定系统在各个温度下的状态，并以此制定相应的工艺，比如通过共晶温度设定不同的烧结工艺路径等。二元相图又称二元系相图，是表示系统中两个组元在热力学平衡状态下组份和温度、压力之间的关系的简明图解。通过WC-Co二元相图，可以有效地获取WC-Co硬质合金在具体含量、具体温度下的相状态，并为烧结和热处理提供理论依据。

 

WC-Co硬质合金由于有游离碳的存在，实际上是W-C-Co三元体系。所以WC-Co二元相图实际上是W-C-Co相图在C含量为6.1%（WC含C为6.1%）时的截面。所以也称为WC-Co的伪二元系相图，如下图所示。

 

WC-Co伪二元相图

 

工业上WC-Co硬质合金的钴含量（重量）一般为3%-25%，因此，WC-Co硬质合金成分处于伪二元系相图共晶点（图中为E点）的右侧，居于相图的过共晶相区。工业上，WC-Co硬质合金的烧结温度随钴含量的增高而降低，一般在1350℃-1500℃之间，超过共晶温度（1340℃）100-200℃。从相图中可以看出，在1000℃时，Co-WC固溶体含WC约4%（原子分数），而在共晶温度下约有10%（原子分数）。另外，有研究发现在700-750℃左右，以Co为基的固溶体中WC含量约为1.5%（原子分数）。而与之相反的是Co在WC中溶解度极低，这样就保证了WC-Co硬质合金烧结时，会有液相的存在。

 

由于WC-Co硬质合金实际上是W-C-Co三元体系，在烧结温度下会形成WC+γ+C三元共晶，其熔点比WC+γ二元共晶熔点（1340℃）更低，大约有1280℃左右。因此，WC-Co硬质合金的烧结总会有二元或三元共晶液相存在。