Kugle od cementnog karbida, obično poznate kao kugle od volfram karbida, proizvodi su od sferičnog materijala izrađeni sinteriranjem praha metalnog karbida veličine mikrona kao što su volfram karbid (WC) i titan karbid (TiC) s vezivima kao što su kobalt, nikal ili molibden metalurgijom praha. Kugle od cementnog karbida prvenstveno se izrađuju od volfram karbida (WC) i veziva (kao što su kobalt (Co) ili nikal (Ni)) pomoću metalurgije praha, što ih čini dvo-faznim kompozitnim materijalom.
Tvrda faza, volframov karbid (WC), obično čini 70%–97% ukupnog volumena, pružajući iznimno visoku tvrdoću, otpornost na trošenje i toplinsku stabilnost. Faza veziva, kobalt (Co), obično čini 3%–30% ukupnog volumena. Tijekom sinteriranja topi se i inkapsulira čestice volfram karbida, djelujući kao vezivo i značajno poboljšavajući žilavost materijala i otpornost na udarce. Veziva na bazi-kobalta poboljšavaju čvrstoću, dok veziva na bazi-nikla nude bolju otpornost na koroziju. Tipovi s udjelom kobalta od 6%–12% obično se koriste u općoj primjeni.
Tipična mikrostruktura kuglica od cementnog karbida je dvo{0}}kompozitna struktura. Tijekom sinteriranja, rastaljena faza veziva stvara tekuću fazu, koja, putem mehanizma ponovnog taloženja-otapanja, uzrokuje čvrsto zbijanje zrna volframovog karbida. Nakon konačnog skrućivanja, vezivna faza inkapsulira i čvrsto povezuje zrna volfram karbida u kontinuirani tanki film, pri čemu su zrna primarno povezana ovim vezivnim filmom.
Omjer sastava izravno utječe na performanse kuglica od cementnog karbida. Niži sadržaj kobalta u vezivu rezultira većom tvrdoćom i otpornošću na trošenje, ali manjom žilavošću; veći sadržaj veziva dovodi do bolje žilavosti, ali sukladno tome niže tvrdoće i otpornosti na trošenje. Stoga se prilagodbom omjera veziva, učinak kuglica od cementnog karbida može prilagoditi različitim primjenama. Tvrdoća, žilavost i otpornost na koroziju mogu se kontrolirati 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 titan karbid (TiC), tantal karbid (TaC) ili niobij karbid (NbC) kako bi se poboljšala visoko-temperaturna tvrdoća materijala ili otpornost na oksidaciju.
