硬质合金是由WC、TiC等难熔金属碳化物与Co、Ni等粘结相经粉末冶金制成的高性能金属基复合材料，广泛应用于切削刀具、耐磨件等领域。通过多维度检测可验证其物理性能、结构稳定性及服役可靠性，为产品质量判定及失效预防提供关键数据。
基础物理性能检测
基础物理性能检测是质量控制核心，涵盖硬度、密度及孔隙率。硬度检测以洛氏HRA标尺为主（GB/T 3884.1），试样需精细抛光消除表面粗糙度影响，结果偏差≤±3HRA。密度采用阿基米德排水法，理论密度按成分计算（ρ=ωWC/ρWC+ωCo/ρCo），实际密度与理论值偏差需≤0.5%。
孔隙率检测依据GB/T 3884.2，孔隙会降低材料强度与耐磨性，合格产品孔隙率需≤3%。该检测广泛应用于刀具制造商筛选坯料，石油钻头生产中通过密度与孔隙率评估烧结工艺稳定性，确保井下工况下的抗变形能力。
微观结构与成分分析
微观结构与化学成分是性能“基因密码”。金相组织检测采用光学显微镜或SEM，观察WC晶粒尺寸（GB/T 3884.4），理想晶粒直径≤3μm，Co相分布需均匀。化学成分分析用XRF或ICP-OES，主成分WC、Co含量偏差需≤±0.5%，杂质Fe、Ni等总量≤0.3%。
成分异常会影响烧结活性，如Fe含量过高导致孔隙增多。航空发动机叶片模具通过金相分析预警晶粒粗大引发的热疲劳风险，风电齿轮刀具通过成分检测稳定切削刃强度，确保加工精度。
力学性能检测
抗弯强度是核心指标，采用三点弯曲法（GB/T 3884.5），试样尺寸50mm×4mm×4mm，跨距40mm，加载速率500N/s，矿山钻头要求≥3000MPa。冲击韧性检测采用夏比U型缺口试验，缺口深度2mm，摆锤能量15J，冲击韧性≥5J/cm²。
硬度与耐磨性关联紧密，洛氏HRA与维氏HV10复合检测验证均匀性，木工刀具HV需≥1200，航空钻铤抗弯强度确保井下安全。力学性能数据直接决定产品使用寿命，例如抗弯强度每降低100MPa，刀具寿命缩短约15%。
特殊环境性能检测
耐磨损性采用球盘磨损试验机，α-Al₂O₃磨头50N载荷、200r/min转速，磨损量Δm=(m1-m2)/πD，硬质合金铣刀磨损率需≤0.1mg/min。耐腐蚀性检测采用3.5%NaCl溶液浸泡（GB/T 10125），腐蚀速率≤0.1mm/a。
热稳定性检测在1000℃惰性气氛保温2h，重量损失率≤0.5%，避免Co相氧化脆化。石油钻铤与锌合金压铸模需同时满足耐磨损与抗腐蚀，如锌合金模具Co相氧化会导致型腔表面粗糙，影响成型产品质量。
无损检测技术
超声检测（5MHz直探头）依据GB/T 5096，检测内部裂纹，确保Φ1mm平底孔回波≥80%。磁粉检测（MT）适用于磁性合金，磁化后磁粉显影，排查表面裂纹、折叠；渗透检测（PT）用荧光剂，30℃下显影可发现0.1mm宽裂纹。
刀具成品检测中，超声排查焊接接头分层，磁粉检测齿根磨削裂纹，无损合格率直接影响可靠性认证。未检出的缺陷会导致刀具断裂或崩刃，如铣刀齿根裂纹若未发现，加工中可能引发重大安全事故。
检测标准体系
国内以GB/T 3884系列为核心，涵盖物理（GB/T 3884.1硬度）、力学（GB/T 3884.5抗弯）、微观（GB/T 3884.4金相）；国际标准如ISO 3210（硬度）、ASTM B777（化学分析）通用。
行业标准如YB/T 5294补充热稳定性要求，航空航天部件需满足GB/T与AS9100，确保适航认证。检测机构依据客户需求选择标准，例如半导体加工刀具需额外检测热导率（≥100W/(m·K)），优化切削参数。