硬质合金的由来

    硬质合金应该是发明在1919年前后。首先被发明的是钨钴类硬质合金。据说在当时，德国的克虏伯·威迪亚(KruppWidia)和瓦尔特(Walter)两家公司为争夺硬质合金的专利斗争了不少时间。应该说，威迪亚公司的卡尔·施勒特尔(KarlSchröter)和瓦尔特的彼得·瓦尔特(PeterWalter，瓦尔特公司的创始人)两位科学家几乎是同时地，互相独立地各自完成了自己的发明，都具备获得该技术专利的必要条件，但遗憾的是专利只能归于一家。最后这一专利归于克虏伯·威地亚，而瓦尔特则在其它方面获得一些补偿。于是，克虏伯·威地亚从1926年开始规模化生产名为“WIDIA”的钨钴类硬质合金。

    迄今为止，钨钴类硬质合金依然是硬质合金中最重要的分支之一，主要用于加工铸铁件和铝合金、铜合金等非铁材料。在这类硬质合金中，碳化钨作为硬质相，而钴作为粘结相，各自发挥着自己的作用。一般说来，在颗粒大小等其实条件相等的条件下，碳化钨的含量百分比越高，硬质合金所表现出的硬度就越高，这意味着它的耐磨性更高。但同时也意味着它的钴的含量百分比较低，表现为韧性较低，耐冲击性较低。就目前的技术来说，颗粒细化、涂层、梯度合金(主要指富钴层)等一些技术可以在维持原有韧性的同时适当提高一些耐磨性，但就同样采用了这些技术的产品来说，基本规律并没有变化。

    1938年，肯纳金属的创始人菲利普·迈克肯纳(PhilipsMcKenna)发明了现代硬质合金的另一个重要分支--钨钴钛类硬质合金。钨钴钛类硬质合金是在钨钴类硬质合金的基础上适当增加一些钛化物。钛化物的硬度比碳化钨更高，耐磨性也更好。这些特性使它在切削钢材等长切屑材料时的表现更为优越。类似与高速钢中碳化钨机理对硬质合金发明的奠基性贡献，同样地，我也认为钛化物的机理对于金属陶瓷(学名应为钛基硬质合金)的发明具有奠基性贡献。

    在后来的发展中，碳化钽(TaC)、碳化铌(NbC)等材料被加入到硬质合金中。钽和铌同属于高熔点稀有金属，这两种金属碳化物可使添加物与原有硬质相碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)结合形成复杂固溶体结构，从而进一步强化硬质相结构，同时可起到抑制硬质相晶粒长大、增强组织均匀性等作用，提高了刀具的强度、韧性和红硬性，对提高硬质合金的综合性能大有益处。一般认为，加入了碳化钽、碳化铌等的硬质合金材料具有很高的高温硬度、高温强度和较强的抗氧化能力，特别适于加工不锈钢、高合金钢、耐热合金和合金铸铁等材料。

    而今天，我们把钨钴类硬质合金和钨钴钛类硬质合金合称为钨基硬质合金(俗称“钨钢”)，它在目前是现代金属切削刀具的不可动摇的主力。有报道说，目前国外90%以上的车刀、55%以上的铣刀均采用硬质合金材料制造。

    相比高速钢，被称为“钨钢”的硬质合金的锋利性要稍差一些，也就是说它很难达到高速钢可以达到的锋利程度，因此高速钢又有了“锋钢”的美名。其实比起碳素工具钢、合金工具钢而言，高速钢并不锋利，只是由于碳素工具钢、合金工具钢红硬性太差，已经退出了机械工具的领域而只应用于手工工具的领域，人们不把它们与高速钢比较而已。