硬質(zhì)合金是以高硬度難熔金屬的碳化物（WC、TiC)米級(jí)粉末為主硬質(zhì)合金刀具。硬質(zhì)合金刀具要成分，以鈷（Co）或鎳（Ni）、鉬（Mo）為粘結(jié)劑，在真空爐或氫氣還原爐中燒結(jié)而成的粉末冶金制品。
 ⅣB、ⅤB、ⅥB族金屬的碳化物、氮化物、硼化物等，由于硬度和熔點(diǎn)特別高，統(tǒng)稱為硬質(zhì)合金。下面以碳化物為重點(diǎn)來說明硬質(zhì)含金的結(jié)構(gòu)、特征和應(yīng)用。
 ⅣB、ⅤB、ⅥB族金屬與碳形成的金屬型碳化物中，由于碳原子半徑小，能填充于金屬晶格的空隙中并保留金屬原有的晶格形式，形成間隙固溶體。在適當(dāng)條件下，這類固溶體還能繼續(xù)溶解它的組成元素，直到達(dá)到飽和為止。因此，它們的組成可以在一定范圍內(nèi)變動(dòng)（例如碳化鈦的組成就在TiC0.5～TiC之間變動(dòng)），化學(xué)式不符合化合價(jià)規(guī)則。當(dāng)溶解的碳含量超過某個(gè)極限時(shí)（例如碳化鈦中Ti︰C=1︰1），晶格型式將發(fā)生變化，使原金屬晶格轉(zhuǎn)變成另一種形式的金屬晶格，這時(shí)的間充固溶體叫做間充化合物。

 

不能滿足特殊性能的要求碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差，不能滿足特殊使用性能的需求。合金元素對(duì)鋼塑性加工性能的影響塑性加工分熱加工和冷加工。合金元素溶入固溶體中，或形成碳化物(如Cr、Mo、W等)，都使鋼的熱變形抗力提高和熱塑性明顯下降而容易鍛裂。一般合金鋼的熱加工工藝性能比碳鋼要差得多。合金元素對(duì)鋼焊接性能的影響合金元素都提高鋼的淬透性，促進(jìn)脆性組織(馬氏體)的形成，使焊接性能變壞。但鋼中含有少量Ti和V，可改善鋼的焊接性能。合金元素對(duì)鋼切削性能的影響切削性能與鋼的硬度密切相關(guān)，鋼是適合于切削加工的硬度范圍為170HB～230HB。一般合金鋼的切削性能比碳鋼差。但適當(dāng)加入S、P、Pb等元素可以大大改善鋼的切削性能。合金元素對(duì)鋼熱處理工藝性能的影響熱處理工藝性能反映鋼熱處理的難易程度和熱處理產(chǎn)生缺陷的傾向。

除Co外，幾乎所有合金元素都增大過冷奧氏體的穩(wěn)定性，推遲珠光體類型組織的轉(zhuǎn)變，使C曲線右移，即提高鋼的淬透性。常用提高淬透性的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出，加入的合金元素，只有完全溶于奧氏體時(shí)，才能提高淬透性。如果未完全溶解，則碳化物會(huì)成為珠光體的核心，反而降低鋼的淬透性。另外，兩種或多種合金元素的同時(shí)加入(如鉻錳鋼、鉻鎳鋼等)，比單個(gè)元素對(duì)淬透性的影響要強(qiáng)得多。除Co、Al外，多數(shù)合金元素都使Ms和Mf點(diǎn)下降。其作用大小的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用強(qiáng)，Si實(shí)際上無(wú)影響。Ms和Mf點(diǎn)的下降，使淬火后鋼中殘余奧氏體量增多。殘余奧氏體量過多時(shí)，可進(jìn)行冷處理(冷至Mf點(diǎn)以下)，以使其轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體；或進(jìn)行多次回火，這時(shí)殘余奧氏體因析出合金碳化物會(huì)使Ms、Mf點(diǎn)上升，并在冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或貝氏體(即發(fā)生所謂二次淬火)。