硬質合金閥球的主要原料包括碳化鎢等硬質相、金屬鈷等粘結相，並可能添加鈦、鉭等碳化物以優化性能。這種組合使其成為要求苛刻的工業閥門中的精密球體材料。
1. 硬質相（提供硬度和耐磨性）
碳化鎢：這是硬質合金的最主要的原料，通常占總重量的70%-97%。將鎢粉與碳黑在高溫下化合而成，具有極高的硬度（僅次於金剛石）、耐磨性和一定的強度。碳化鎢顆粒的粗細（微米級或亞微米級）會直接影響最終產品的性能，顆粒越細，硬度和耐磨性通常越好。
2. 粘結相（提供韌性和強度）
鈷：這是硬質合金中最常用的粘結金屬。鈷對碳化鎢的潤濕性非常好，能在相對較低的溫度下形成牢固的粘結相。鈷的含量通常在3%-30%之間。鈷含量越高，合金的韌性和抗衝擊性越好，但硬度和耐磨性會相應下降。硬質合金閥球通常根據工況需要選擇中等鈷含量的牌號，以平衡耐磨與抗衝擊。
3. 其他碳化物添加劑（改善特定性能）
為了進一步提升某些性能，會在配方中加入少量其他碳化物。如
碳化鈦 / 碳化鉭（鈮）：這些添加劑能顯著提高合金的抗氧化性、抗腐蝕性和高溫紅硬性（高溫下保持硬度的能力），並能抑制碳化鎢晶粒在燒結過程中的長大，細化晶粒。這對於在腐蝕性介質或較高溫度下工作的閥球非常重要。
碳化鉻：主要用於提高合金的耐腐蝕性。
4. 成型劑（僅存在於製造工藝中）
在將混合料壓制成球形的過程中，為了增加粉料的流動性和成型強度，會加入少量的成型劑（如石蠟、聚乙烯醇等）。這些成型劑在後續的燒結過程中會完全揮發排出，不存在於最終的成品中。
