硬质合金棒，主要以钨钴硬质合金棒为例，在极端压力下的变形特性主要表现为从脆性向有限塑性转变，但整体仍以高抗压强度结合有限塑性变形为主，最终往往因局部裂纹扩展而失效，而不是像金属那样发生大范围宏观塑性流动。
1. 硬质合金棒在常压或低压下的基本行为
在常压或较低压力下，硬质合金棒属于典型的脆性材料，其抗压强度极高，通常可达3000–8000 MPa（视牌号而定，低钴细晶粒牌号可接近7000 MPa），但塑性变形极小，通常小于1–2%的应变。受力后，主要通过WC晶粒的微裂纹扩展、Co相的局部塑性变形以及WC/Co界面的脱粘等方式耗散能量，很快发生脆性断裂。这种有限的塑性变形使得材料在工程应用中表现出优异的抗压能力，但也限制了其在承受拉伸或冲击载荷时的韧性。
2. 极端高压下的硬质合金棒的弹性-塑性转变
在极端高压实验环境中，如使用金刚石压砧或多砧高压装置，当轴向压缩压力达到约30 GPa左右时，纯WC或WC-Co材料开始出现宏观屈服，可承受的差应力约为13–15 GPa。超过此阈值后，材料进入塑性变形阶段，至66 GPa左右时，流动应力可达23–28 GPa，显示出硬质合金在超高压下仍保持极高的承载能力。 这种转变主要源于压力诱导的晶体滑移系统激活，而非简单的脆性失效。此时，材料的弹性模量（约430–690 GPa）仍发挥作用，但塑性比例逐渐增加，导致有限的宏观变形，如样品呈桶状变形。
3. 硬质合金棒的微观变形机制
极端压力下的变形主要由WC晶粒的棱柱滑移（在{10-10}面上的<1-210>或<0001>方向）主导；当压力进一步升高至40–50 GPa时，锥面滑移（在{10-11}面上的<2-113>方向）被激活，以协调多方向塑性。 Co粘结相在较低压力下先发生塑性变形（如位错滑移和蠕变），为WC晶粒提供缓冲；但在极高压力下，WC晶粒直接参与塑性，包括晶粒内滑移线形成、表面台阶出现、晶界滑移，甚至在WC/WC晶界处出现Co相渗入或空洞生成。此外，压缩过程可能导致WC晶粒产生择优取向纹理，表明滑移系统高度活跃。局部现象还包括个别WC晶粒破碎或高压相变，但WC结构的稳定性极好，通常在数十GPa下仍保持六方晶体结构。
4. 温度耦合下的硬质合金棒的变形变化
当极端压力与高温耦合时（如切削刃局部闪温结合高接触压），塑性变形显著增强：Co相软化加速，WC晶粒出现明显塑性特征，如滑移线、晶界滑移和位错密度剧增，材料表现出蠕变行为。 抗压强度随温度升高而下降，塑性比例大幅增加，最终易形成桶状变形后失效。 例如，在准静态压缩测试中，室温下屈服强度约2400 MPa，而在动态条件下可升至2750 MPa，但应变率敏感性导致硬化率变化，且失效前真应变通常仅0.025左右。 高温下热软化明显，硬化阶段主要为III阶段（应变硬化率随温度和应变率变化）。
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