Sementerte karbidkuler, ofte kjent som wolframkarbidkuler, er sfæriske materialprodukter laget ved å sintre metallkarbidpulver i mikron-størrelse som wolframkarbid (WC) og titankarbid (TiC) med bindemidler som kobolt, nikkel eller molybden gjennom pulvermetallurgi. Sementerte karbidkuler er primært laget av wolframkarbid (WC) og bindemidler (som kobolt (Co) eller nikkel (Ni)) ved bruk av pulvermetallurgi, noe som gjør dem til et to-komposittmateriale.
Den harde fasen, wolframkarbid (WC), utgjør typisk 70–97 % av det totale volumet, og gir ekstremt høy hardhet, slitestyrke og termisk stabilitet. Bindemiddelfasen, kobolt (Co), utgjør typisk 3–30 % av det totale volumet. Under sintring smelter den og kapsler inn wolframkarbidpartiklene, fungerer som et bindemiddel og forbedrer materialets seighet og slagfasthet betydelig. Kobolt-baserte bindemidler forbedrer styrken, mens nikkel-baserte bindemidler gir bedre korrosjonsbestandighet. Karakterer med et koboltinnhold på 6%–12% brukes ofte i generelle bruksområder.
Den typiske mikrostrukturen til sementerte karbidkuler er en to-komposittstruktur. Under sintring danner den smeltede bindemiddelfasen en flytende fase, som gjennom en oppløsnings-utfellingsmekanisme får wolframkarbidkornene til å pakkes tett sammen. Ved endelig størkning innkapsler bindemiddelfasen og binder wolframkarbidkornene fast i en kontinuerlig tynn film, med kornene primært forbundet med denne bindefilmen.
Sammensetningsforholdet påvirker direkte ytelsen til de sementerte karbidkulene. Lavere koboltinnhold i bindemidlet gir høyere hardhet og slitestyrke, men lavere seighet; høyere bindemiddelinnhold fører til bedre seighet, men tilsvarende lavere hardhet og slitestyrke. Derfor, ved å justere bindemiddelforholdet, kan ytelsen til de sementerte karbidkulene tilpasses for å passe til forskjellige bruksområder. Hardhet, seighet og korrosjonsmotstand kan kontrolleres ved å justere bindemiddelinnholdet eller tilsetningsstoffene for å møte ulike brukskrav.
For å optimalisere spesifikke egenskaper tilsettes noen ganger små mengder tilsetningsstoffer som titankarbid (TiC), tantalkarbid (TaC) eller niobkarbid (NbC) for å forbedre materialets høye-temperaturhardhet eller oksidasjonsmotstand.
