钢结硬质合金是以一种或多种碳化物(TiC、WC)的粉末作硬质相,同各种钢的粉末搅拌在一起。钢的粉末作黏结剂,通过压制成形,高温烧结,钢基粉末熔点低,高温熔融起黏结作用。TiC、WC熔点高、耐磨。钢基体可以进行锻造和切削加工。在烧结和热处理过程中,碳化物和钢基体有很强的焊合作用。强碳化物形成元素W、Ti等会溶入钢基体中,而钢基体中的Mo、Fe元素等也会形成M6C复合型碳化物。该碳化物比合金渗碳体稳定,能阻止高温奥氏体晶粒长大,钢基体中W、Ti的增加,可提高临界温度,使共析点“S”左移,即原来是亚共析钢基体的硬质合金会烧结成共析或过共析基体,碳钢基体会烧结成合金钢基体。所以在热处理时,奥氏体温度比原基体高得多,升温速度也慢,保温时间延长。由于有小孔洞,水淬火冷速快,易开裂,同时孔中无法清洗干净会生锈,故一般用油淬火。
钢结硬质合金的钢基体占50%~75%。热处理强化后,硬度可达66~70HRC。
钢结硬质合金烧结温度为1380~1450℃,钢基体黏接相已熔化成液体,使大部分孔隙被填满。所以钢结硬质合金一般孔隙率较低,一般热处理不考虑孔隙的影响。根据基体化学成分,决定奥氏体化温度。