硬质合金又称金属陶瓷硬质合金，是用难熔金属高硬度WC、TiC等碳化物为硬质相的粉末与少量的黏结剂Co等粉末混合后加压成形，再经烧结而成的粉末冶金材料。硬质合金的工作温度可达800～1000℃，具有比钢还高的硬度、耐磨性、耐蚀性、耐高温性，并具有线胀系数低等特点，是应用最广泛的粉末冶金模具材料。但与钢相比，其切削加工性及韧性较差。硬质合金用于模具时直接烧结成形，无须机械加工与热处理。在模具生产中，广泛应用于拉丝模、冷挤压模、冲裁模等，其寿命远高于钢制模具。

1.常用硬质合金的种类及特点

我国的硬质合金主要有YG类、YT类和YW类三类，其组成与主要特点见表11-16。

表11-16 常用硬质合金组成与主要特点

2.硬质合金的化学成分与性能

我国模具用硬质合金的化学成分、性能及应用见表11-17，模具选材时可参考。

表11-17 我国模具用硬质合金的化学成分、性能及应用

3.硬质合金的应用

YG类硬质合金的使用性能及用途见表11-18。硬质合金冷镦六角螺母模与钢模的寿命对比见表11-19。

表11-18 YG类硬质合金的使用性能及用途(www.daowen.com)

表11-19 硬质合金冷镦六角螺母模与钢模的寿命对比

注：1in=25.4mm。

4.硬质合金模具的表面强化处理

硬质合金模具采用化学气相沉积技术，可使模具寿命得到显著提高。日本某企业在微电子工业用精密冲裁模的硬质合金基体上进行化学气相沉积类金刚石DLC/Ti/Si复合涂层，涂层厚度为1.0～1.2μm，而Ti和Si过渡层厚度为0.4μm，涂层表面硬度为4000～4500HV。使用结果表明，涂层不仅能够改善模具的表面质量，而且能够提高模具寿命5～8倍，使得每次刃磨寿命在270万次（冲压的材料为纯铜）。

硬质合金制作的光盘模，要求模具表面光滑，呈镜面，且保持时间长，经化学气相沉积类金刚石DLC涂层，不仅可以满足使用要求，而且模具寿命达到400万次以上。

5.硬质合金的应用

硬质合金适用于零件生产批量大和自动化生产线的冷挤压模具。在制造冷挤塑性较高、硬度较低的有色金属零件时，应选用Co含量较低的硬质合金YG15制作模具；当冷挤压塑性较低、硬度较高的有色金属和黑色金属零件时，应选用Co含量较高的YG20和YG25硬质合金制作模具。硬质合金在冷挤压模方面主要用作形状简单的轴向对称零件的凹模，通常做成组合式结构。

YG15凹模冷挤压铝电容器外壳时，模具寿命达200万件。YG20凹模冷挤压15钢缝纫机螺钉时，模具寿命超过10万件以上。