金屬型碳化物,尤其是ⅣB、ⅤB、ⅥB族金屬碳化物的熔點都在3273K以上,其中碳化鉿、碳化鉭分別為4160K和4150K,是當前所知道的物質(zhì)中熔點的。大多數(shù)碳化物的硬度很大,它們的顯微硬度大于1800kg·mm2(顯微硬度是硬度表示方法之一,多用于硬質(zhì)合金和硬質(zhì)化合物,顯微硬度1800kg·mm2相當于莫氏一金剛石一硬度9)。許多碳化物高溫下不易分解,抗氧化能力比其組分金屬強。碳化鈦在所有碳化物中熱穩(wěn)定性,是一種非常重要的金屬型碳化物。然而,在氧化氣氛中,所有碳化物高溫下都容易被氧化,可以說這是碳化物的一大弱點。
硬質(zhì)合金的基體由兩部分組成:一部分是硬化相;另一部分是粘結金屬。
硬化相是元素周期表中過渡金屬的碳化物,如碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭,它們的硬度很高,熔點都在2000℃以上,有的甚至超過4000℃。另外,過渡金屬的氮化物、硼化物、硅化物也有類似的特性,也可以充當硬質(zhì)合金中的硬化相。硬化相的存在決定了合金具有硬度和耐磨性。
硬質(zhì)合金的硬度檢測對其試件的形狀及尺寸適應性較強,試驗效率高。另外,硬質(zhì)合金材料硬度與其它物理特性之間存在一定的對應關系。例如,硬質(zhì)合金硬度試驗和拉伸試驗基本上都是檢測金屬抵抗塑性變形的能力,這兩種試驗在某種程度上都是檢測金屬相似的特性。所以,其檢測結果是完全可以相互比較的。硬質(zhì)合金拉伸試驗設備龐大、操作復雜、要制備試樣、試驗效率低,對于許多金屬材料,都有一硬度試驗和拉力試驗的換算表可查。因此,在檢測硬質(zhì)合金材料力學性能時,人們越來越多地采用硬度試驗,而較少采用拉伸試驗。
有資料顯示,我國刀具的年銷售額大約為145億元,其中硬質(zhì)合金刀具所占的比重不足25%,但國內(nèi)制造業(yè)所需的硬質(zhì)合金刀具已經(jīng)占據(jù)刀具的50%以上,這種盲目生產(chǎn)已經(jīng)嚴重滿足不了國內(nèi)制造業(yè)對硬質(zhì)合金刀具日益增長的需求,從而形成了中高端市場的真空狀態(tài),終被國外企業(yè)所占據(jù)。