Тверді сплави, особливого класу зносостійкі матеріали з вельми великою твердістю, яка трохи міняється при нагріві. Розрізняють спечені Т. с. (див. Спечені матеріали ) і литі Т. с.
Спечені Т. с. — композиційні матеріали, що складаються з металлоподобного з'єднання, що цементується металом або сплавом. Їх основою найчастіше є карбіди вольфраму або титану, складні карбіди вольфраму і титана (часто також і танталу), карбонітрід титана, рідше — ін. карбіди, борид і т. п. Як цементуючі метали зазвичай використовують кобальт, рідше — нікель, його сплав з молібденом, сталь.
Вперше спечений Т. с. отриманий з карбіду вольфраму і кобальту в Германії в 1923—25 промислове виробництво почате в 1926 (сплав «відіа»: 94% WC і 6% З). У СРСР перший Т. с. з карбіду вольфраму (90%) і кобальту (10%) — сплав «переможе» — створений в 1929, а в 1935 організовано виробництво Т. с. «альфа» з сумішей карбідів вольфраму і титану (21, 15 і 5% TIC в сплаві) і кобальту (відповідно 8, 6 і 8% З). У 1975
в СРСР виробляли вироби більше 1300 форморазмеров з Т. с. більше 20 марок. Основу випуску Т. с. складають вольфрамові (вольфрамо-кобальтові) з 3—25% З, тітано-вольфрамові з 4—40% TIC і 4—12% З і тітано-тантало-вольфрамові Т. с. Ці групи Т. с. позначають буквами ВК, ТК і ТТК з цифрами: після Т — вміст (%) карбіду титану, після ТТ — суми карбідів титана і танталу, а після До — кобальту; у сплавах ВК після цифри інколи додають букви В, М-код або ОМ, вказуючі на велику зерен карбіду вольфраму (крупно-, мелко-, особомелкозерністиє сплави). Наприклад, ВК6М — сплав на основі карбіду вольфраму з 6% З, дрібнозернистий. Ці сплави характеризуються великою твердістю (86—92 HRA), міцністю (в сплавів ВК різних марок межі міцності при вигині 1—2,5 Гн/м 2 , або 100— 250 кгс/мм 2 , при стискуванні 3,2—5,9 Гн/м 2 , або 320—590 кгс/мм 2 , залежно від вмісту кобальту; в сплавів ТК — відповідно 1,15—1,6 Гн / м-код 2 , або 115— 160 кгс/мм 2 , і 3,8—6,5 Гн / м-коду 2 , або 380— 650 кгс/мм 2 ), зносостійкістю (ці властивості зберігаються на досить високому рівні навіть при нагріві до 800—900 °С), а також електро- і теплопровідністю; сплави ВК мають щільність в межах 13 000—15 100 кг/м-коду 3 , ТК і ТТК — 9 600—15 000 кг/м-код 3
Всього більшого значення набуває виробництво безвольфрамових Т. с. Їх випуск дозволяє замінити відносно дорогий вольфрам дешевшими металами, розширити номенклатуру Т. с. із специфічними властивостями, створити Т. с. з вищими експлуатаційними характеристиками. Дуже перспективні, зокрема, Т. с. на основі карбонітріда титану з молібденовим для нікелю сплавом як єднальний метал і Т. с. на основі карбіду титану з тим же або із сталевим єднальним. Надзвичайно важливий напрям розвитку виробництва Т. с. — швидко зростаючий випуск непереточуваних ріжучих пластинок з Т. с. з тонкими (завтовшки 5—15 мкм ) покриттями з карбонітріда, карбіду або нітриду титану або ін. з'єднань, що забезпечують підвищення стійкості при різанні в 3—10 разів. Вживання ріжучого інструменту з такими пластинками особливо перспективно на автоматичних лініях обробки різанням деталей машин в автомобільній і ін. галузях промисловості.
Спечені Т. с. виробляють методами порошковій металургії у вигляді багатогранних пластинок і фасонних цельнотвердосплавних виробів. Їх з великою ефективністю застосовують для обробки металів, сплавів і неметалічних матеріалів різанням, для бесстружкової обробки (волочіння, плющення, штампування і т. п.) для оснащення робочих частин бурових інструментів і як конструкційні матеріали. Завдяки вживанню Т. с. досягається істотна інтенсифікація процесів в машинобудуванні і металообробці, у видобутку руд, кам'яного вугілля, нафти, газу і ін. корисних копалини. Замінивши інструментальні стали, Т. с. сприяли технічній революції в металообробній і гірській промисловості, де стійкість інструменту, оснащеного Т. с., підвищилася в 15—100 разів, що зумовило зростання продуктивності праці в 3—5 разів.
Литі Т. с. отримують методом плавки і литва. Прикладом литих Т. с. служить релітний сплав WC — W 2 C (містить 3,7—4,0% З) з твердістю 91—92 HRA. Його отримують у вигляді крупних зерен плавкою з подальшим дробленням злитків або розбризкуванням розплавів; застосовують реліт головним чином для наварювання на дотичні з породою частини бурового інструменту, що працює з великими зусиллями; для тих же цілей розроблені безвольфрамовиє Т. с. на основі бориду і ін. зносостійких твердих з'єднань. До литим Т. с. відноситься велика група Т. с., напилюваних або таких, що наплавляються на деталі механізмів і машин, схильні до абразивного зносу, ерозії або корозії, наприклад стелліти (Cr, W, Ni, З; основа З), сормайти (Cr, Ni, З; основа Fe), стеллітоподобниє (основа Ni) і багато ін. зносостійкі Т. с. Їх вживання дозволяє в 2—4 (інколи в 10—20) раз збільшити термін служби бистроїзнашивающихся деталей механізмів і машин, у тому числі автомашин, тракторів, комбайнів і т. д.
Літ.: Металлокерамічеськне тверді сплави. М., 1970; Креймер Р. С., Міцність твердих сплавів, 2 видавництва, М., 1971; Туманів Ст І., Властивості сплавів системи карбід вольфраму — кобальт, М., 1971; його ж, Властивості сплавів системи карбід вольфраму — карбід титану — карбід танталу — карбід ніобію — кобальт, М., 1973; Третяків Ст І., Основи металознавства і технології виробництва спечених твердих сплавів, 2 видавництва, М., 1976.
