作爲(wèi)硬質(zhì)合金的一項重要力學(xué)性能指標(biāo)，硬度（Hardness/Stiffness）是指合金材料抵抗其它硬物壓入引起凹陷變形的能力。硬質(zhì)合金因具有較高的硬度（86～93HRA/69～81HRC），而深受航天、航空、航海、國防、軍工等領(lǐng)域的歡迎。但也正是由于這個特性，導(dǎo)致它很難製成形狀複雜的器具，因爲(wèi)加工時很容易斷裂。一般來說，硬質(zhì)合金的斷裂性能越好，硬度越低。
影響硬質(zhì)合金硬度的因素主要有以下幾個：化學(xué)成分，化學(xué)成分質(zhì)量（如純度、粒度等），合金內(nèi)部結(jié)構(gòu)，生産工藝和工作溫度。
中鎢在綫硬質(zhì)合金條圖片
1.化學(xué)成分及其質(zhì)量
從概念上來看，硬質(zhì)合金是由硬質(zhì)相（如碳化鎢粉末、碳化鈦粉末、碳化鈮、碳化鉭等）和粘結(jié)相（如鈷粉、鎳粉、鐵粉等）共同組合成的一種高硬脆材料，其硬度會因爲(wèi)硬質(zhì)相和粘結(jié)相的數(shù)量、種類和含量的不同而發(fā)生改變。
一般來說，硬質(zhì)化合物如碳化鎢粉末含量越高，合金的硬度越低，反之則越高，比如YG8合金的硬度不低于89.5HRA，YG15合金的硬度則不低于87HRA；但需要注意的是，當(dāng)硬質(zhì)相含量達到臨界值時，硬度會在一定範(fàn)圍內(nèi)波動。注：YG類合金是指鎢鈷類硬質(zhì)合金，主要成分是碳化鎢和鈷，牌號由“YG”和平均含鈷量的百分?jǐn)?shù)組成，如YG6是指鈷平均含量爲(wèi)6%，其餘爲(wèi)碳化鎢粉的合金。
YT15合金的硬度不低于91HRA，YG15合金的硬度不低于87HRA，這兩類合金都含有碳化鎢粉和鈷粉材料，但由于前者還含有碳化鈦粉末，合金的硬度就不同。注：YT類硬質(zhì)合金是指鎢鈦鈷類硬質(zhì)合金，主要成分是碳化鎢、碳化鈦和鈷，牌號由“YT”和碳化鈦平均含量組成，如YT15是指碳化鈦平均含量爲(wèi)15%，其餘爲(wèi)碳化鎢粉和鈷粉的合金。
另外，碳含量不同，硬質(zhì)合金的硬度也不一樣。缺碳時，産生硬脆的η相，相當(dāng)鈷含量減小，幷使碳化鎢晶粒細(xì)化，因而使合金的硬度升高；但嚴(yán)重缺碳時，η相過多硬度反而下降；過量的碳，會使合金産生軟相石墨夾雜，進而大幅度降低硬度。
隨著鈷相平均自由程的增加，硬質(zhì)合金的硬度會減小。微粒的平均自由程是指微粒與其他微粒碰撞所通過的平均距離，用λ表示，單位爲(wèi)米。
當(dāng)原料及其配比相同時，碳化鎢粉末純度越高或顆粒尺寸越小，合金的硬度越大；反之硬度則越小。
2.內(nèi)部結(jié)構(gòu)
硬質(zhì)合金的結(jié)構(gòu)包括不均勻結(jié)構(gòu)和均勻結(jié)構(gòu)，其中不均勻結(jié)構(gòu)有包括蜂窩結(jié)構(gòu)、梯度結(jié)構(gòu)等。梯度結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金材料由于組織不均勻，其硬度分布也不一致：合金表層由于富碳化鎢顆粒，硬度較高；中間層富Co相，硬度較低；心部由于含有大量硬質(zhì)相，硬度又升高。
中鎢在綫硬質(zhì)合金條圖片
3.生産工藝
硬質(zhì)合金的生産工藝主要包括粉末冶金工藝、注射成型技術(shù)或3D打印工藝。當(dāng)生産工藝或工藝參數(shù)不同，合金的硬度也會不一樣，主要因爲(wèi)碳化鎢粉末的顆粒大小和合金均受到生産溫度和時間等參數(shù)的影響。
4.後處理
燒結(jié)後處理方式包括熱處理，磨削和塗層。其中，熱處理中的滲碳處理是指爲(wèi)增加合金表層的含碳量和形成一定的碳濃度梯度，將合金在滲碳介質(zhì)中加熱幷保溫使碳原子滲入表層的化學(xué)熱處理工藝。
滲碳處理後的合金擁有較高的表面硬度。研究表明，適當(dāng)?shù)奶岣邼B碳溫度和延長滲碳時間，都有利于鎢鈷類硬質(zhì)合金硬度的提高。但是，滲碳溫度過高或滲碳時間過長，則會使碳化鎢晶粒變大，進而降低合金的硬度。此外，合金的芯部由于滲碳處理時溶解一析出機制的作用，碳化鎢晶粒也會出現(xiàn)輕微的長大。
5.工作溫度
在一定條件下，隨著工作溫度的升高，材料的硬度會越來越低，但當(dāng)?shù)竭_臨界點時，硬度波動範(fàn)圍較小。一般而言，普通硬質(zhì)合金在500℃下硬度基本保持不變，在1000℃時仍有很高的硬度；低鈷晶粒合金在高溫下保有較高的硬度。
