硬質(zhì)合金的基體由兩部分組成：一部分是硬化相；另一部分是硬化相。另一部分是粘結(jié)金屬。

硬化相是元素周期表中的過渡金屬碳化物，如碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭等。它們的硬度很高，熔點(diǎn)在2000℃以上，有的甚至超過4000℃。此外，過渡金屬的氮化物、硼化物和硅化物具有相似的性質(zhì)，也可以作為硬質(zhì)合金中的硬化相。硬化相的存在決定了合金極高的硬度和耐磨性。結(jié)合金屬一般為鐵族金屬，常用的有鈷和鎳。

在制造硬質(zhì)合金時(shí)，所用的原料粉末的粒徑在1-2微米之間，并且是高純度的。將原料按照指定的組成比例進(jìn)行混合，添加酒精或其他介質(zhì)，在濕式球磨機(jī)中濕磨，以便將它們充分混合并粉碎，干燥，篩分，然后添加諸如蠟或膠水，然后干燥并通過。篩分混合物。然后，當(dāng)將混合物造粒，壓制并加熱至接近粘合劑金屬的熔點(diǎn)的溫度（1300至1500℃）時(shí)，硬化相與粘合劑金屬形成共晶合金。冷卻后，硬化相分布在相互緊密連接以形成固態(tài)整體的結(jié)合金屬網(wǎng)格中。硬質(zhì)合金的硬度取決于硬化相的含量和晶粒尺寸，即，硬化相的含量越高，晶粒越細(xì)，硬度越大。硬質(zhì)合金的韌性由結(jié)合金屬?zèng)Q定。結(jié)合金屬含量越高，彎曲強(qiáng)度越大。

1923年，德國的施萊特（Schreiter）在鈷的20%中添加了10%作為鈷，作為碳化鎢粉末的粘合劑，發(fā)明了一種碳化鎢和鈷的新合金，其硬度僅次于金剛石。第一類硬質(zhì)合金。當(dāng)用這種合金制成的工具切割鋼時(shí)，刀片會(huì)很快磨損，甚至刀片的邊緣也會(huì)斷裂。 1929年，美國的施瓦茨科夫（Schwarzkov）在原始成分中添加了一定數(shù)量的碳化鎢和碳化鈦的復(fù)合碳化物，從而改善了刀具切削鋼的性能。這是硬質(zhì)合金發(fā)展史上的又一成就。

硬質(zhì)合金具有一系列優(yōu)異的性能，例如高硬度，耐磨性，強(qiáng)度和韌性，耐熱性和耐腐蝕性，尤其是其高硬度和耐磨性，即使在500°C的溫度下也基本保持不變。在1000°C時(shí)具有很高的硬度。硬質(zhì)合金被廣泛用作切削切削鑄鐵，有色金屬，塑料，化纖，石墨，玻璃，石材和普通鋼的刀具材料，例如車刀，銑刀，刨床，鉆頭，鏜刀等。也可用于切削難加工的材料，例如耐熱鋼，不銹鋼，高錳鋼和工具鋼?，F(xiàn)在，新型硬質(zhì)合金刀具的切削速度是碳鋼的數(shù)百倍。

硬質(zhì)合金還可用于制造鑿巖工具，采礦工具，鉆孔工具，量具，易損件，金屬磨削工具，氣缸套，精密軸承，噴嘴等。涂層硬質(zhì)合金也已經(jīng)面世了近二十年。 1969年，瑞典成功開發(fā)了碳化鈦壓層工具。工具的基礎(chǔ)是鎢鈦鈷硬合金或鎢鈷硬合金。表面碳化鈦涂層的厚度只有幾微米，但與同等級(jí)的合金工具相比。使用壽命延長了3倍，切割速度提高了25%至50%。第四代涂層工具出現(xiàn)在1970年代，用于切削難加工的材料。

高溫合金通常在700°C（甚至1000°C）以上的溫度下工作，并且必須具有特殊的性能，例如抗氧化性和高溫強(qiáng)度。

氧化和腐蝕是金屬的弱點(diǎn)。在高溫條件下，金屬的氧化腐蝕反應(yīng)將大大加速。結(jié)果，金屬表面會(huì)變得粗糙，影響其準(zhǔn)確性和強(qiáng)度，甚至?xí)?bào)廢零件。如果它在腐蝕性介質(zhì)（高溫和高壓汽油燃燒后的氣體中的磷，硫和釩）的高溫條件下工作，則腐蝕效果更強(qiáng)，因此高溫合金必須具有較高的抗氧化性和抗腐蝕性。腐蝕。

在非常高的溫度下運(yùn)行的高溫合金必須具有足夠的抗蠕變性（即，固體材料在一定應(yīng)力下緩慢且連續(xù)變形），以確保它們經(jīng)受一定的溫度和應(yīng)力。長時(shí)間工作，總變形仍在一定的公差范圍內(nèi)。

高溫合金在高溫條件下或在交替溫度條件下工作，比常溫下更容易發(fā)生疲勞破壞，或者由于工作期間反復(fù)的快速冷熱變化而引起相當(dāng)大的熱應(yīng)力。高溫合金必須具有良好的抗疲勞性（即，在長期變化的載荷下材料或零件的突然斷裂）。

為了滿足基于難熔金屬（W熔點(diǎn)3400°C，Re3160°C，Ta 2996°C，Mo 2615°C，Nb 2415°C）的最新高科技高溫合金的需求在1500°C以上的高濕度環(huán)境中，適用于制造在高溫，高應(yīng)力環(huán)境中工作的航天器組件。在難熔金屬中，Ta和Nb的合金具有耐高溫和耐腐蝕性以及高強(qiáng)度和硬度的特性。某些鉍基合金的工作溫度范圍為1300至1600°C，比鎳基合金高300至500°C。在中國開發(fā)的含W8%和Hf2%的鉍基合金，在2000°C的超高溫下仍具有高強(qiáng)度，良好的切削性和可焊性，是一種更理想的高溫合金。金屬陶瓷有時(shí)也包含在高溫合金中。