К ним относятся материалы, состоящие из высокотвердых и тугоплавких карбидов вольфрама, титана, тантала, соединенных металлической связкой.

Твердые сплавы изготовляют методом порошковой металлургии. Порошки карбидов смешивают с порошком кобальта, выполняющего роль связки, прессуют и спекают при 1400…1500 ⁰С в атмосфере СО или Н₂. При спекании кобальт растворяет часть карбидов и плавится.

Твердые сплавы производят в виде пластин, которыми оснащают резцы, сверла, фрезы и другие режущие инструменты. Пластины только шлифуются.

Такие инструменты сочетают высокую твердость 85…92 НRА (НRС 74…76) и износостойкость с высокой теплостойкостью (800…1000 ⁰С). Недостатком является высокая хрупкость. В зависимости от состава карбидной основы выпускают три группы твердых сплавов (таблице 17).

1. Вольфрамовая (ВК). Ее составляют сплавы системы WС — Сo. Карбидная фаза состоит из зерен WС. При одинаковом содержании Со сплавы этой группы, в отличие от двух других групп, характеризуются наибольшей прочностью, но более низкой твердостью. Теплостойки до 800 ⁰С.

ВК3…ВК8 — для режущих инструментов при обработке материалов, дающих прерывистую стружку (чугуна, цветных металлов, фарфора, керамики и т.д.).

ВК10, ВК15 — имеющих более высокую вязкость, используют для волочильных и буровых инструментов, стойкость которых в десятки раз превышает стойкость стальных инструментов.

ВК20, ВК25 — для изготовления штамповых инструментов.

2. Титановольфрамовая (ТК). Система WС — TiС — Сo имеет более высокую теплостойкость 900…1000 ⁰С, которая повышается по мере увеличения ТiС. Их наиболее широко применяют для высокоскоростного резания сталей.

Таблица 17 — Состав и свойства твердых сплавов

3. Титанотанталовольфрамовая (ТТ). Система TiС-TaС-WС-Сo. Цифра после ТТ показывает суммарное содержание (в %) карбидов ТiС + ТаС. От предыдущих отличается лучшей сопротивляемостью вибрациям и выкрашиванию. Применяются при наиболее тяжелых условиях резания (черновая обработка стальных слитков, отливок, паковок).