硬質(zhì)合金材料以金屬合金為基，碳化物為強(qiáng)化相，具有與工具鋼、高速鋼等不同的物理、力學(xué)與工藝性能。綜合說來，工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金材料強(qiáng)度、硬度、耐熱性能依次增加，而韌性則呈降低趨勢。

      1．硬度 
      硬質(zhì)合金中因含有大量硬質(zhì)碳化物(WC、TiC等)，其硬度比高速鋼材料要高得多。硬質(zhì)合金的硬度越高，耐磨性也越好。一般來說，其耐磨性比高速鋼高得多。在硬質(zhì)合金材料中，粘接相鈷化合物的含量越多，則合金的硬度越低。由于TiC的硬度比WC的硬度高，WC-TiC-Co合金的硬度也高于WC-Co合金。TiC含量越多，合金的硬度也就越高。在WC-Co合金中添加TaC可提高其硬度，加入TaC對合金硬度的提高范圍約為40～100HV；加入NbC則可提高70～150HV。

      2．強(qiáng)度
      硬質(zhì)合金的抗彎強(qiáng)度只相當(dāng)于高速鋼材料抗彎強(qiáng)度的1/3～1/2。硬質(zhì)合金材料中的鈷元素含量越多，合金的強(qiáng)度越高。含有TiC的合金比不含TiC硬質(zhì)合金的強(qiáng)度低；而TiC的含量越多，合金的強(qiáng)度也越低。在WC-TiC-Co系硬質(zhì)合金中添加TaC可提高其抗彎強(qiáng)度。在硬質(zhì)合金中添加TaC會顯著提高切削刃強(qiáng)度，增加TaC含量會加強(qiáng)切削刃的抗碎裂和抗破損能力。這類合金中TaC的含量增加時(shí)，疲勞強(qiáng)度也會增加。硬質(zhì)合金的抗壓強(qiáng)度比高速鋼材料高30%-50%。

      3．韌性
      硬質(zhì)合金的韌性比高速鋼低得多。含TiC合金的韌性比不含TiC合金的韌性要低，TiC含量增加，韌性降低。在WC-TiC-Co合金中，添加適量TaC，在保證原來合金耐熱性和耐磨性的同時(shí)，能使合金的韌性提高約10%。由于硬質(zhì)合金的韌性較高速鋼低，不宜在有強(qiáng)烈沖擊和振動的情況下使用。特別是在低速切削時(shí)，粘接和崩刃現(xiàn)象更為嚴(yán)重。

      4．熱物理性能
      硬質(zhì)合金的導(dǎo)熱性能高于高速鋼，約為高速鋼的2～3倍。由于TiC的熱導(dǎo)率低于WC，WC-TiC-Co合金的導(dǎo)熱性能也低于WC-Co合金。合金中含TiC越多，導(dǎo)熱性也越差。

      5．耐熱性
      硬質(zhì)合金的耐熱性比高速鋼高得多，在800～1000℃時(shí)尚能進(jìn)行切削。在高溫下有良好的抗塑性變形能力。在硬質(zhì)合金中添加TiC可以提高其高溫硬度。TiC的軟化溫度高于WC，因此WC-TiC-Co合金的硬度隨著溫度上升而下降的幅度較WC-Co合金為慢。含TiC越多，含鉆越少，其下降幅度也越小。由于TaC的軟化溫度比TiC的高，在硬質(zhì)合金中加入TaC或NbC可以提高合金的高溫硬度。在硬質(zhì)合金中添加TiC也可以提高合金的高溫強(qiáng)度。

     6．抗粘接性
     硬質(zhì)合金的粘接溫度高于高速鋼，因而有較高的抗粘接磨損能力。硬質(zhì)合金中鈷與鋼的粘接溫度大大低于WC與鋼的粘接溫度。當(dāng)合金中鈷含量增加時(shí)，粘接溫度下降。TiC的粘接溫度高于WC，因此WC-TiC-Co的粘接溫度高于WC-Co合金(大約高100℃)。用含有TiC的合金刀具切削時(shí)，在高溫下形成的Ti02可以減輕粘接效應(yīng)。TaC和NbC與鋼的粘接溫度比TiC的粘接溫度高，因此添加TaC和NbC的合金有更好的抗粘接能力。硬質(zhì)合金成分中，不同碳化物與工件材料的親和力不同，TaC與工件材料的親和力是WC的幾分之一到幾十分之一。

    7．化學(xué)穩(wěn)定性
     硬質(zhì)合金刀具的耐磨性與在工作溫度下合金的物理及化學(xué)穩(wěn)定性有密切的關(guān)系。硬質(zhì)合金的氧化溫度高于高速鋼的氧化溫度。

    TiC的氧化溫度大大高于WC的氧化溫度。在高溫下，WC-TiC-Co合金的氧化增重量低于WC-Co合金，而且TiC的含量越多，抗氧化能力也越強(qiáng)；TaC的氧化溫度也高于WC，合金中含有TaC和NbC時(shí)會提高其抗高溫氧化能力。硬質(zhì)合金中的鉆含量增加時(shí)，氧化也會更容易。
    硬質(zhì)合金與高速鋼的物理力學(xué)性能對比見表3-2。

        硬質(zhì)合金的各種特性賦予了其比高速鋼刀具高得多的壽命(幾倍至幾十倍)，

        可以成倍地提高切削速度和切削加工生產(chǎn)率；加工高速鋼刀具不能加工的高硬度材料。