Kuglice od cementnog karbida, opšte poznate kao kugle od volfram karbida, su proizvodi sfernog materijala napravljeni sinterovanjem praha metalnog karbida mikronske veličine kao što su volfram karbid (WC) i titanijum karbid (TiC) sa vezivnim sredstvima kao što su kobalt, nikl ili molibden u prahu. Kuglice od cementnog karbida su prvenstveno napravljene od volfram karbida (WC) i veziva (kao što su kobalt (Co) ili nikl (Ni)) primenom metalurgije praha, što ih čini dvofaznim kompozitnim materijalom.
Tvrda faza, volfram karbid (WC), obično čini 70%-97% ukupne zapremine, pružajući izuzetno visoku tvrdoću, otpornost na habanje i termičku stabilnost. Faza veziva, kobalt (Co), obično čini 3%-30% ukupne zapremine. Tokom sinterovanja, topi i inkapsulira čestice volfram karbida, djelujući kao vezivo i značajno poboljšavajući žilavost materijala i otpornost na udar. Veziva na bazi kobalta- poboljšavaju čvrstoću, dok veziva na bazi nikla- nude bolju otpornost na koroziju. Tipovi sa sadržajem kobalta od 6% – 12% se obično koriste u općim primjenama.
Tipična mikrostruktura kuglica od cementnog karbida je dvofazna kompozitna struktura. Tokom sinterovanja, faza rastaljenog veziva formira tečnu fazu, koja, kroz mehanizam-reprecipitacije rastvaranja, uzrokuje da se zrna volfram karbida čvrsto spajaju. Nakon konačnog očvršćavanja, vezivna faza inkapsulira i čvrsto vezuje zrna volfram karbida u kontinuirani tanki film, pri čemu su zrna prvenstveno povezana ovim vezivnim filmom.
Odnos sastava direktno utiče na performanse kuglica od cementnog karbida. Niži sadržaj kobalta u vezivu rezultira većom tvrdoćom i otpornošću na habanje, ali manjom žilavosti; veći sadržaj veziva dovodi do bolje žilavosti, ali shodno tome niže tvrdoće i otpornosti na habanje. Stoga, podešavanjem omjera veziva, performanse kuglica od cementnog karbida mogu se prilagoditi različitim primjenama. Tvrdoća, žilavost i otpornost na koroziju mogu se kontrolisati podešavanjem sadržaja veziva ili aditiva kako bi se zadovoljili različiti zahtjevi primjene.
Da bi se optimizirala specifična svojstva, ponekad se dodaju male količine aditiva kao što su titanijum karbid (TiC), tantal karbid (TaC) ili niobijum karbid (NbC) kako bi se poboljšala visoka-tvrdoća materijala ili otpornost na oksidaciju.
