硬質合金是由一般為碳化物的難熔金屬硬質化合物（硬質相）和通過粉末冶金法獲得的金屬結合劑（結合相）制成的。作為切削工具的硬質合金，常用的碳化物有碳化鎢（WC）、碳化鈦（TiC）以及碳化鉭（TaC）、碳化鈮（NbC）等。主要使用的結合劑是Co。硬質合金主要取決于鈷的含量。

由于硬質合金中的碳化物具有高熔點、高硬度（見表1-1）、良好的化學穩(wěn)定性、良好的熱穩(wěn)定性和大量的高溫碳材料，其硬度和耐磨性和耐熱性電阻高于高速鋼。

硬質合金硬質相的主要成分是WC。 WC具有良好的耐磨性。有些碳化物雖然具有與WC相同的硬度，但不具有可比的耐磨性。此外，WC具有較高的屈服強度（表1-2），因此其抗塑性變形能力較好。 WC具有良好的導熱性，這是制造工具材料最理想的特性之一。此外。 WC的熱膨脹系數低，約為鋼的1/3。WC的彈性模量是鋼的三倍，扭轉模量是鋼的兩倍。因此，硬質合金的抗壓強度也高于鋼。此外，WC在室溫下具有良好的耐腐蝕性和抗氧化性，良好的電阻和較高的抗彎強度。 WC的這些優(yōu)良性能已通過其主要成分傳遞給硬質合金。

與高速鋼相比，硬質合金的硬度為HRA89-94，遠高于高速鋼（HRC63-70或HRA83-86.6）的硬度。硬質合金允許的最高切削溫度可達800-1000℃或更高，可遠高于高速鋼（550-650℃）。硬質合金的高溫硬度在540℃時可達HRA82-87，與高速鋼的常溫硬度相同。 760°C硬度為HRA 77-85，在1000-1100°C環(huán)境下可保持HRA 73-76。此外，硬質合金的耐磨性比最好的高速鋼高16-20倍.由于其高溫硬度和耐磨性，硬質合金具有比高速鋼高得多的切削性能，并且可以將工具的耐用性提高數十倍。加工普通結構鋼時，允許的切削速度比高速鋼刀具高4-10倍。

硬質合金作為切削刀具材料應用廣泛（見表1-3））。在車削過程中，除少數小直徑孔和一些有色金屬工件外，幾乎都可以用硬質合金車刀加工。在鉆孔工藝中，除了現有的硬質合金鉆頭外，硬質合金鉆頭、深孔鉆頭、硬質合金注射鉆頭和可轉位硬質合金鉆頭也已成功用于加工鋼材。此外，硬質合金立銑刀也得到廣泛應用。其他如鉸刀、立銑刀、小模數齒輪滾刀、硬齒面的中、大模數齒輪（如m40滾刀和m12針刀）、拉刀等刀具使用硬質合金的也越來越多。雖然硬質合金在刀具材料中的比例低于高速鋼，位居第二，但其切屑比例高達68%。 （據1979年美國硬質合金公司教授來華考察，在美國，硬質合金刀具切斷80%的切削屑。）。據報道，在一些國家，超過90%的車刀和超過55%的銑刀都采用硬質合金，而且這種趨勢還在繼續(xù)增長。