在硬質(zhì)合金成分(WC、TiC、Co)中加入新的難熔金屬碳化物，是提高其物理力學(xué)性能和切削性能的最有效方法之一。已經(jīng)采用了添加鉭、鈮、鉬、釩、釷、鉻等單元和多元碳化物制成的刀具材料，其中效果比較顯著的是加入碳化鉭(TaC)和碳化鈮(NbC)。

    (1)TaC（NbC）對硬質(zhì)合金性能的影響

    ①加入TaC可提高硬質(zhì)合金的耐熱性、高溫硬度和高溫強(qiáng)度，提高其抗氧化能力。在WC-Co類便質(zhì)合金中加入少量TaC后，可提高其800℃時(shí)的高溫硬度和高溫強(qiáng)度，強(qiáng)度最大提高量約為15～30kg/mm2，如加入NbC，則800℃時(shí)的抗彎強(qiáng)度最大約提高10～25kg/mm2。在WC-TiC-Co類硬質(zhì)合金中加入TaC后，高溫硬度可提高50～100HV；添加NbC雖也能提高這類硬質(zhì)合金的高溫硬度，但沒有添加TaC的效果顯著。此外，TaC及NbC還能提高這類硬質(zhì)合金與鋼的黏結(jié)溫度，減緩硬質(zhì)合金成分向鋼中的擴(kuò)散。

    ②在WC-Co類硬質(zhì)合金中添加TaC或NbC后，可顯著提高其常溫硬度和耐磨性。加入TaC可提高40～100HV，加入NbC可提高70～150HV。在WC—TiC—Co類硬質(zhì)合金中添加TaC，可提高其抗月牙洼磨損和抗后刀面磨損能力。TaC或NbC對這類硬質(zhì)合金的常溫硬度無顯著影響。

    ③在WC—TiC-Co類硬質(zhì)合金中添加TaC，可提高其抗彎強(qiáng)度(添加4%～6%TaC可使強(qiáng)度增加12%～18%)和沖擊韌性。當(dāng)硬質(zhì)合金中的TiC與TaC總含量不變時(shí)，其抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性隨TaC的增加而增加，如圖2—17所示。但在WC—Co類硬質(zhì)合金中添加TaC或NbC后，其抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性則稍有降低。
    TaC還能顯著提高WC—TiC-Co類硬質(zhì)合金的疲勞強(qiáng)度，而且隨TaC含量的增高，其疲勞強(qiáng)度也增高。

    ④TaC和NbC可細(xì)化晶粒，其中NbC細(xì)化晶粒的效果更為顯著，這有助于提高硬質(zhì)合金的耐磨性和抗月牙洼磨損能力。TaC還有助于降低摩擦因數(shù)，從而降低切削溫度。

    ⑤在硬質(zhì)合金中添加較多的TaC(12%～15%)后，可增加其在周期性溫度變化時(shí)抵抗裂紋產(chǎn)生的能力(抗熱震性能)和抵抗塑性變形的能力，因而可用于銑削加工而不易產(chǎn)生崩刃。

    ⑥這類硬質(zhì)合金的可焊接性較好，刃磨時(shí)也不易產(chǎn)生裂紋，提高了使用性能。

    (2)鎢鉭(鈮)鈷FWC-TaC(NbC)-Co]類硬質(zhì)合金

    在WC-Co類硬質(zhì)合金中添加適當(dāng)?shù)腡aC(NbC)，可提高其常溫硬度和耐磨性，也可提高其高溫硬度、高溫強(qiáng)度和抗氧化能力，并能細(xì)化晶粒。隨著硬質(zhì)合金含鈷量的增加，這些優(yōu)點(diǎn)也更為顯著。含有1%～3%TaC(NbC)的硬質(zhì)合金，可順利地加工各種鑄鐵(包括特硬鑄鐵和合金鑄鐵)。含有3%～10%TaC(NbC)的低鈷硬質(zhì)合金，可作為通用牌號使用。

    (3)鎢鈦鉭(鈮)鈷[WC-TiC-TaC(NbC}-Co]類硬質(zhì)合金

    在WC—TiC—Co類硬質(zhì)合金中加入適當(dāng)?shù)腡aC，可提高其抗彎強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性，提高耐熱性、高溫硬度、高溫強(qiáng)度和抗氧化能力，并能提高耐磨性。WC—TiC—TaC(NbC)一Co類硬質(zhì)合金既可加工鑄鐵和有色金屬，又可切削長切屑材料(如鋼)，因此常常稱為通用硬質(zhì)合金(代號Yw)。這類硬質(zhì)合金可以加工各種高合金鋼、耐熱合金和各種合金鑄鐵、特硬鑄鐵等難加工材料。如果適當(dāng)提高含鈷量，這類硬質(zhì)合金便具有更高的強(qiáng)度和韌性，可用于對各種難加工材料的粗加工和斷續(xù)切削。例如，可用于對大型鋼鑄件、鋼鍛件的剝皮加工；對奧氏體鋼、耐熱合金的車、刨和銑削加工；用于大前角、大切削斷面、中速和低速加工；也用于自動(dòng)機(jī)、半自動(dòng)機(jī)及多刀車床的粗車；以及用于制作刀刃強(qiáng)度要求較高的鉆頭、齒輪滾刀等刀具。