Твердые сплавы

В настоящее время в качестве материала режущей части инструмента широко используются спеченные твердые сплавы вольфрамо-кобальтовые (ВК), титановольфрамокобальтовые (ТК), титанотан-таловольфрамокобальтовые (ТТК).

К одно карбидным сплавам группы ВК относятся сплавьп В КЗ, ВK4, ВК6, ВК8, ВК15 и др. В марке этих сплавов цифра доказывает процентное содержание кобальта, остальное — карбиды вольфрама, иx твердость 91...98 HRA, предел прочности при изгибе оя — 1100 ... ... 1800 МПА.  Сплавы с размером зерен карбида вольфрама от 3 до 5 мкм относятся к крупнозернистым и обозначаются буквой 13, например сплав ВК8-В. Если размер зерен карбида вольфрама не превышает 0,5... 1,5 мкм, сплавы относятся к мелкозернистым и обозначаются буквой М, например сплав ВК6-М. Сплавы, имеющие 70 % зерен карбидов вольфрама размером менее 1 мкм, являются особо мелкозернистыми и обозначаются буквами ОМ, например сплав марки ВКЮ-ОМ.

К сплавам группы ТК относятся сплавы Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5КЮ, Т5К12, В марке сплава цифра после буквы К показывает процентное содержание кобальта, после буквы Т — карбидов титана, остальное— карбидов вольфрама. Они имеют твердость 87...92 HRA и предел прочности при изгибе <ти = 950... 1650 МПа.


К группе ТТК относятся сплавы ТТ7К12, TT8R6, ТТ10К8-Б, ТТ20К9, у которых твердость 87...89 HRA и предел прочности при изгибе он = 1650... 1300 МПа. Сплавы группы ТТК состоятиз зерен твердого раствора карбида титана, карбида тантала, карбида вольфрама и избыточных зерен карбида вольфрама, сцементированных кобальтом. В марке сплава цифры (в процентах после букв ТТ указывают суммарную массовую долю карбидов титана и тантала, после буквы К — массовую долю кобальта, остальное — карбиды вольфрама. Например, сплав ТТ20К9 содержит карбидов титана 8 %, карбидов тантала 12 %, 71 % карбидов вольфрама и 9 % кобальта. Кобальт в твердом сплаве выполняет функцию связки, цементирующей соответствующие карбиды. С увеличением содержания кобальта сплав становится менее твердым, но более вязким и прочным. Сплавы с небольшим содержанием кобальта, как наиболее твердые и хрупкие, следует применять для чистовой и получистовой обработки при плавной нагрузке, а с большим содержанием кобальта — при черновой обработке.

Сплавы группы ВК применяются для обработки материалов, дающих стружку надлома или элементную стружку. Они также используются при резании нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов, титановых сплавов.

Сплавы группы ТК в основном применяются при обработке конструкционных и легированных сталей обычной обрабатываемости. При выборе марки сплава группы ТК необходимо учитывать, что с увеличением содержания карбидов титана твердость, теплостойкость и износостойкость при обработке стали повышаются, а его прочность снижается. Сплавы группы ТТК, уступая сплавам группы ТК по теплостойкости, превосходят их по прочности. Карбид тантала существенно увеличивает прочность и сопротивление сплава трещинообразова- нию при резких перепадах температуры и прерывистом резании. Сплавы группы ТТК используются при черновой обработке и работе с ударами как сталей, так и чугунов.

Все марки твердых сплавов разбиты по международной классификации (ИСО) на три группы: К, М и Р. Сплавы группы К предназначены для обработки чугуна и цветных металлов, дающих стружку надлома; группы М — для труднообрабатываемых материалов; группы Р — для обработки сталей. Ориентировочно;

 

 

Твердые сплавы

 

 

Твердые сплавы выпускаются в виде пластинок различных форм и размеров. Используются также монолитные твердосплавные инструменты малых размеров. Такой инструмент изготовляется из пластифицированных заготовок. Спрессованные неспеченные заготовки из пластифицированного твердого сплава хорошо обрабатываются механически. Обработанные таким путем заготовки спекаются, а затем шлифуются и затачиваются. Из пластифицированного сплава фасонная заготовка может быть получена прессованием в пресс-формах, что оправдывается при изготовлении большой партии инструментов. Монолитный твердосплавный инструмент может также изготовляться из окончательно спеченных цилиндрических твердосплавных стержней, вышлифовыванием профиля алмазными кругами.

Новой группой твердых сплавов являются безвольфрамовые твердые сплавы. Основой этих сплавов являются карбиды титана и ниобия и карбонитриды титана. В качестве связки используются никель, железо, молибден. К сплавам этой группы относятся сплавы ТН-20, ТН-25, ТН-30, КНТ-16 и др. Они имеют твердость 90...88,5 HRA и предел прочности при изгибе σИ = 1100...900 МПа. Эти сплавы обладают высокой окалиностойкостью, низким коэффициентом трения, меньшим по сравнению с вольфрамсодержащими сплавами удельным весом, но имеют, как правило, более низкую прочность, склонность к разрушению при повышенных температурах, к трещинообразованию при напайке, показывают хорошие результаты при получистовом резании вязких металлов, конструкционных и малолегированных сталей, меди, никеля и др.

Одним из путей повышения эксплуатационных характеристик твердых сплавов является нанесение на режущую часть инструмента тонких износостойких покрытий на основе нитрида титана, карбида титана, нитрида молибдена, оксида алюминия. Это позволяет повысить стойкость инструмента при сохранении прочности и вязкости.

 

 

Смотрите также