Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника
Посмотреть оригинал

ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ

Твердыми называют сплавы, изготовленные методом порошковой металлургии и состоящие из карбидов тугоплавких металлов (WC, TiC, ТаС), соединенных кобальтовой связкой.

В СССР изготовляют твердые сплавы трех групп (ГОСТ 3882—74): 1) вольфрамовые (ВКЗ, ВК6, ВК8, ВК10);

  • 2) титановольфрамовые (Т30К4, TI5K.6, Т14К8, Т5К10, Т5К12);
  • 3) титанотанталовольфрамовые (ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ10К8-Б, ТТ20К9) [1].

Структура вольфрамовых сплавов представляет собой частицы карбида вольфрама WC, связанные кобальтом. Титановольфрамовые сплавы состоят из карбидов WC и TiC, связанных кобальтом. При высоком содержании карбида титана (Т30К4) структура состоит только из карбида титана и кобальта, так как вольфрам и углерод растворяются в карбиде титана.

Чем меньше в сплаве В К кобальта и мельче карбидные частицы, тем выше износостойкость, но ниже прочность и сопротивление ударам. Сплавы В КЗ, и особенно ВКЗ-М, обладающие наиболее высокой износостойкостью (твердость 89,5—90 HRB и оизг — 1100 МПа), допускают высокую скорость резания при обработке чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов.

Сплавы ВК4, ВК6, ВК6-М с твердостью 88—90 HRB и оизг = = 14004-1350 МГ1а рекомендуются для чернового точения, фрезерования, рассверливания, зенкерования при обработке чугуна, жаропрочных сплавов, цветных металлов и неметаллических материалов. Сплавы ВК8 и ВКЮ обладают меньшей износостойкостью, но более высокой эксплуатационной прочностью (арЗГ = = 1600-М650 МПа).

Сплав ВК8 применяют для чернового точения и других видов черновой обработки (резания чугуна, жаропрочных сплавов и цветных металлов), а также для волочения и калибровки труб, прутков и проволоки. Сплавы ВКЮ, ВКЮ предназначаются для изготовления быстроизнашивающихся деталей. Эти сплавы характеризуются высокой эксплуатационной прочностью, но сравнительно низкой износостойкостью.

Наивысшей для титановольфрамовьгх сплавов износостойкостью и допустимой скоростью резания при пониженной эксплуатационной прочности (аизг — 950 МПа) обладает сплав Т30К4. У сплавов Т15К6, Т5К10 эксплуатационная прочность выше, а износостойкость и допустимая скорость резания ниже. Титановольфрамовые сплавы применяют для чистового (Т30К4) и чернового (Т15К6, Т5К10) точения, фрезерования и строгания стали. Твердость сплавов 92—87 HR А.

Сплав ТТ10К8-Б при умеренной износостойкости обладает высоким сопротивлением удару и хорошей эксплуатационной прочностью (оизг = 1300 МПа). Титанотанталовольфрамовые

сплавы применяют при черновой и чистовой обработке труднообрабатываемых материалов, в том числе жаропрочных сплавов и сталей (87—90 HRC).

Разработаны твердые сплавы, не содержащие дефицитного вольфрама. Безвольфрамовые твердые сплавы выпускают на основе TiC -f- Ni 4- Мо (сплав TH-20 х) и на основе карбонитрида титана Ti (NC) -f Ni -f Mo (KHT-16). Никель и молибден обра- [2]

зуют связывающую матрицу, применяются при получистовом и чистовом точении и фрезеровании сталей и цветных металлов. Режущие части инструментов из твердых сплавов чаще изготовляют в виде многогранных неперетачиваемых пластин (МНП), которые кренят к корпусу или державке механическим методом. Выпускаются также пластины, которые можно припаивать к державке инструмента. На рабочие поверхности МНП сплавов ВК6, ТТ7К12, ТТЮК8-Б нередко наносят тонкие износостойкие карбидные (TiC) и нитридные (TiN) покрытия, повышающие срок службы инструмента в 3—4 раза.

Наибольший эффект покрытие дает при точении стали и чугуна твердостью 230—240 НВ. При тяжелых условиях обработки эффективность пластин с износостойкими покрытиями снижается. Для чистовой обработки труднообрабатываемых материалов и закаленной стали (>55 HRC) применяют режущий инструмент, оснащенный пластинами из синтетических поликристаллических сверхтвердых материалов на основе нитрида бора — композитов. В исходный нитрид бора вводят различные легирующие добавки и наполнители и получают прочно связанные мельчайшие кристаллиты (поликристаллы). К группе сверхтвердых материалов относятся композит 01 (эльбор-Р), композит 02 (белбор), композит 10 (гексанит-Р), а также поликристаллический нитрид бора.

Нитрид бора обладает очень высокой твердостью и теплостойкостью. Скорость резания при обработке закаленной стали 70— 150 м/мин. Применение нитрида бора позволяет повысить производительность труда при точении и фрезеровании с получением высокого качества поверхности.

Вопросы для самопроверки

  • 1. Каковы достоинства и недостатки углеродистых сталей для режущего инструмента?
  • 2. Каковы преимущества легированных сталей для режущего инструмента перед углеродистыми сталями?
  • 3. Какие Вы знаете быстрорежущие стали?
  • 4. Почему быстрорежущие стали для закалки нагреваются до высоких температур, а после закалки дается многократный отпуск?
  • 5. Каким требованиям должна отвечать сталь для штампов деформирования в холодном состоянии? Какая сталь наиболее часто применяется?
  • 6. Укажите стали для штампов горячего деформирования (молотовых штампов, пресс-форм, прессового инструмента).
  • 7. Выберите сталь для сверл при обработке металлов с твердостью 260— 280 НВ, фрез для резания с высокой скоростью и плашек для нарезания твердых металлов.
  • 8. Какие Вы знаете твердые сплавы? Где их рекомендуется применять?
  • 9. Какие Вы знаете безвольфрамовые твердые сплавы?
  • 10. Какие Вы знаете поликристаллические сверхтвердые материалы на основе нитрида бора — композиты?

  • [1] В марках первые буквы обозначают группу, к которой относится сплав(В К — вольфрамовая, Т — титановольфрамовая, ТТ — титанотанталовольфрамовая); цифры в вольфрамовой группе — количество кобальта; первые цифрыв титановольфрамовой группе — количество карбида титана, а вторые цифры —количество кобальта; первые цифры в сплавах титанотанталовольфрамовойгруппы — количество карбидов титана и тантала, а вторые цифры — количество кобальта. Если в марке стоит буква «М» (ВК6-М), сплавы изготовлены измелких порошков, если буква «В» (ВК4-В) — из крупнозернистого карбидавольфрама. Если в марке присутствуют буквы «ОМ» — сплавы изготовлены изособо мелких порошков, а «ВК» — из особо крупного карбида вольфрама.
  • [2] Цифра указывает суммарное содержание Ni и Мо.
 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы