Back Bərk xəlitə Azerbaijani Slinutý karbid Czech Hartmetall German Cemented carbide English Carburo cementado Spanish کاربید سمانته Persian Kovametalli Finnish Carbure cémenté French Կարծր համաձուլվածքներ Armenian Widia Italian
Tvrdi metal ili tvrda legura je tehnički materijal koji se odlikuje velikom tvrdoćom, osobito na visokim temperaturama, i otpornošću prema trošenju. To nisu metali u običnom smislu, nego kompozitni materijali koji se sastoje od karbida ili nitrida nekih prijelaznih metala (volframa, titanija, tantala, molibdena, kroma) kao tvrde faze, i od kobalta ili nikla kao veznoga metala. Tvrda se faza mnogo bolje otapa u rastaljenom veznom metalu nego obratno. Najveću topljivost pokazuje volframov karbid u kobaltu, pa je to jedan od razloga što se tvrdi metali najčešće sastoje upravo od tih sastojaka. Tvrdoća tvrdih metala iznosi približno 1 500 HV (tvrdoća po Vickersu), dok je tvrdoća alatnoga čelika 900 HV, a konstrukcijskoga čelika samo 100 HV. Tvrdi metali proizvode se sinteriranjem smjese sastojaka u obliku praha. Tijekom sinteriranja vezni metal počinje na 700 °C otapati karbid, tako da se stvori tekuća faza zasićena karbidom koja ispunjava prostor između ostalih karbidnih čestica. Osim toga, tvrdi metali proizvode se i prevlačenjem, odnosno nanošenjem tankoga sloja tvrdoga materijala na metalnu podlogu, najčešće kemijskim taloženjem pri raspadu pogodne smjese plinova.
Tvrdi metali zbog svoje velike tvrdoće služe za obradu metala, kamena, plastike i drva. Koriste se u širokom rasponu, od praha za brušenje i poliranje do zbijenih (kompaktnih) materijala od kojih se izrađuje alat za tokarenje, bušenje, rezanje navoja, skidanje strugotine, blanjanje i drugo. Pločica od tvrdoga metala može se zalemiti na nosač tokarskog alata, ali se uglavnom koriste okretne rezne pločice koje se mehanički pričvršćuju na alatni držač. One su obično okrugle, trokutaste, romboidne, kvadratne i slično i njihove se oštrice mogu okretanjem redom dovoditi u radni položaj pošto se prethodna oštrica istroši. Primjenjuju se pogotovo u izradi oštrica različitih alata – tokarskih noževa, glodaćih glava, svrdala, rezača, strugača i slično. Osim toga, tvrdim metalom oblažu se osobito izložena mjesta i dijelovi strojeva kao što su ventilska sjedišta i bridovi lopatica parnih turbina, ili se od njega izrađuju prsteni na pločicama za izvlačenje, sapnice za pijesak ili sačmu, matrice za preše i slično.[1]
Tvrdi metal se upotrebljava za izradu visokokvalitetnih reznih alata, kod kojih mogu da se primijene velike brzine rezanja i dobije visok kvalitet površine koja se obrađuje. Zbog visokih temperatura koje se pri postupcima rezanja razvijaju (> 700 °C), zahtjev u svojstvima se prije svega odnosi na veliku tvrdoću, otpornost na trošenje i stabilnost osobina na povišenim temperaturama (puzanje). Rezni alati izrađeni od tvrdih metala imaju bolja svojstva od alata izrađenih od brzoreznih čelika, posebno bolja svojstva rezanja na povišenim temperaturama. Izrađuju se postupkom sinteriranja (metalurgija praha) kao na primjer tvrde legure na osnovi volframovog karbida, titanijevog karbida, titanijevog nitrida (kompozitni materijal) i postupkom lijevanja kao što su steliti, za brzine do 500 m/min i temperature do 1 000 ºC. Zbog načina dobivanja, ali i velike tvrdoće, tvrdi metali ne mogu da se oblikuju plastičnim deformiranjem (kao na primjer kovanjem), niti da se toplinski obrađuju.
Volframov karbid WC dobiven metalurgijom praha (sinterovanje) je prvi prikazao 1927. Friedrich Krupp iz Njemačke, pod nazivom vidija (njem. wie Diamant - u prijevodu poput dijamanta).