Sementtikarbidi on erityisen kova metalli, joka tunnetaan kyvystä käsitellä kovia materiaaleja, nopeita koneen nopeuksia ja korkeita lämpötiloja. Materiaali tunnetaan myös nimellä harmetal, Widia ™ tai volframikarbidikoboltti. Sitä käytetään usein ruostumattoman teräksen tai hiiliteräksen kaltaisten tuotteiden valmistuksessa.
Moderni kovametalli on yleensä yhdistelmä volframikarbidin hiukkasia ja metallista kobolttia tai tantaalikarbidia ja metallista nikkeliä koboltin kanssa. Nämä materiaalit liimataan yhteen prosessissa, joka tunnetaan sintrauksena tai harvemmin kuumana isostaattisena puristuksena (HIP), jossa sulatettu koboltti sekoitetaan kiinteiden volframikarbidin rakeiden kanssa. Lopputuotteen lujuus ja kestävyys voivat vaihdella suuresti riippuen seoksen kunkin ainesosan määrästä.
Kaksi selkeimmistä kovetetun karbidin heikkouksista ovat sen luontainen hauraus ja materiaalin valmistuskustannukset. Vaikka koboltti lisää kestävyyttä, tästä materiaalista valmistetut työkalut ovat edelleen alttiita rikkoutumiselle tai halkeilulle. Usein tukevampaa metallia, kuten hiiliterästerästä, käytetään varsina, johon karbidikärki voidaan asettaa. Tämä voi leikata kustannuksia vähentämällä sekä työkalun valmistuskustannuksia että kovametallikappaleen vaihtokustannuksia.
Sementtikarbiditeriä voidaan myös vahvistaa erikoispinnoitteilla, kuten titaanikarbidinitridillä, titaanialumiinitridillä tai timanttimaisella hiilellä. Nämä pinnoitteet voivat auttaa lisäämään työkalun voitelua. Pinnoite voi myös pidentää terän käyttöikää alentamalla lämpötilaa leikkaamisen aikana ja siten vähentää kulumista.
Ensimmäisen kovametallin kehitti 1800 -luvun lopulla ranskalainen kemisti Henri Moissan. Moissan oli päättänyt luoda timantteja, mutta hänen kokeensa johtivat huokoisen, hauraan version kehittämiseen nykyaikaisesta volframikarbidista. Saksalaiset Karl Schroeter ja Heinrich Baumhauef havaitsivat, että materiaalista voitaisiin tehdä vahvempi ja sopivampi teolliseen käyttöön, kuten leikkaamiseen, lisäämällä kobolttia.
Sementtikarbidin kaupallinen käyttö alkoi Saksassa 1920 -luvun lopulla. Uraauurtava brändi oli Widia ™, joka on versio wie diamentista, saksalaisesta ilmauksesta, joka tarkoittaa “kuin timantti”. Tämä tuotenimi on kestänyt eräänlaisena yleisenä terminä sementoidulle karbidille.
1930 -luvulla volframikarbidin korvaaminen tantaalikarbidin ja metallisen nikkelin liimatulla seoksella auttoi luomaan kestävämmän sementoidun karbidin. Nyt materiaali on valmistettu useista eri muunnelmista perinteisistä ja moderneista seoksista. Yksi vakio on ollut, että seos koostuu tyypillisesti yhdestä osasta sulatettua materiaalia, joka on sidottu toisen elementin rakeisiin.