Титано-тантапо-вопьфрамовые твердые сплавы (ТТК)

Состав: карбиды титана, тантала, вольфрама (режущий скелет) и кобальт (связка).

Основные марки: ТТ7К12, ТТ20К9. ТТ10К8

В марках твердых сплавов группы ТТК буквы и цифры означают: первая буква Т - карбид титана вторая буква Т - карбид тантала, К -- кобальт, циф­ры, следующие за буквами ГТ - указывают на содержание в сплаве карбидов гитана и тантапа (в сумме) в процентах, цифра, следующая за буквой К - на содержание кобальта в процентах. Так, в сплаве ТТ7К12 содержится карбидов титана и тантала 7%, кобальта 12%, остальное - карбид вольфрама.

Сплавы группы ТТК имеют твердость до HRA 38,5, микротвердость до 20000 МПа.

В сравнении со сплавами групп ВК и ТК сплавы группы ТТК обладают
пониженной твердостью, теплостойкостью (Т_Кр=750°С) и износостойкостью, но
существенно превосходных по прочности на изгиб.

Твердые сплавы группы ТТК предназначены для обработки сталей и чугунов в условиях резания с большими сечениями срезаемого слоя при нерав­номерном сечении среза и наличии ударов, в том числе - для всех видов строгания. Эффективны при обработке наплавленных поверхностей восста­навливаемых деталей. Применение сплавов группы ТТК взамен сплавов ВК8 и Т5К10 в описанных условиях обработки обеспечивает повышение стойкости инструмента в 1,8-2,0 раза.

4.1 Особомелкозернистые твердые сплавы (группа ОМ)

Состав: карбид вольфрама (режущий скелет) и кобальт (связка)

Сплавы группы ОМ созданы в последние годы на основе сплавов вольфрамовой группы ВК с применением мелкодисперсных порошков карбида вольфрама (размер зерна менее 1мкм) и специальной технологии изго­товления режущих пластин.

Основные марки: ВК6-ОМ, ВК10-ОМ, ВК15-ОМ.

В марках твердых сплавов группы ОМ буквы означают: В - карбид вольфрама, К - кобальт, ОМ - особомелкозернистый; цифры указывают на содержание кобальта в процентах.

Сплавы группы ОМ сочетают в себе высокую твердости, теплостойкость и износостойкость сплавов группы ТК с повышенной изгибной прочностью сплавов группы ВК. Однако их отдельные марки резко отличаются друг от друга по своим свойствам

Сплав ВК6-ОМ, имеющий наименьшее содержание кобальта, целесооб­разно применять при тонком точении и расточке жаропрочных и нержа­веющих сталей и сплавов, чугунов высокой твердости, закаленных сталей и алюминиевых сплавов взамен сплавов Т30К4 и ВКЗ.

Сплав ВК10-ОМ предназначен для черновой и получистовой обработ­ки сталей и чугунов взамен сплавов Т15К6 и ВК6

Сплав ВК15-ОМ надлежит применять в особо тяжелых случаях обработ­ки нержавеющих сталей, титановых и никелевых сплавов наплавленных поверхностей и т.п. взамен сплавов ВКЗ и Т5К10. Замена традиционных твердых сплавов ВКЗ, ВК6, ВК8, Т5К10, Т15К6 Т30К4 и др. сплавами группы ОM обеспечивает повышение стойкости режущего инструмента в 1,5—4 раза при одинаковых условиях обработки.

4.2 Безвольфрамовые твердые сплавы

Это твердые сплавы на основе карбида титана и тугоплавких связок, в которых вольфрам не содержится или содержится в незначительных количествах.

Состав: карбид титана (режущий скелет) и молибдено-никелевая связка Основные марки: МНТ, КНТ, ТНМ.

Т - карбид титана, М — молибден, Н - никель, К — кобальт. Твердость HRA 89-92 (на уровне сплавов ТК), прочность при изгибе (на уровне ВК и ТТК), плотность сплавов в два раза ни­же ВК и ТТК.

Безвольфрамовые сплавы предназначены для обработки стали взамен традиционных сплавов группы ТК.

Сплав МНТ (монитакар) целесообразно применять при чистовой и получистовой обработке деталей и конструкционных сталей с твердостью не нише HRC 28 в условиях безударных нагрузок.

Применение его при обтачивании стальных валов, растачивании отверстий в стальных шатунах, стальных и бронзовых деталях и т.п. позволяет за­менить на этих операциях традиционный сплав Т30К4 при повышении стойкости инструмента в 1,5-2 раза. Сплав КНТ рекомендуется применять при получистовой обработке стальных деталей. По стойкости режущие инструмен­ты, оснащенные этим сплавом, не уступают режущему инструменту, оснащенному сплавом Т15К6.

Сплав ТМН служит для чистовой обработки углеродистых и нержавеющих сталей в условиях безударной работы

Обработку безвольфрамовыми сплавами необходимо вести при обильном охлаждении 5% эмульсией. На современном этапе наиболее перспективными из безвольфрамовых твердых сплавов являются сплавы КНТ-16 и 11IM 20 Они с успехом могут заменять вольфрамсодержащие сплавы ТЗОК4 И Т15К6 при чистовой, а в некоторых случаях и при получистовой обработке стали.

4.3 Неперетачиваемый твердосплавный инструмент

Дефицитность и дороговизна твердых сплавов обуславливает постоян­ный поиск и их совершенствование.

Установлено, что до 50-70 % дефицитных и дорогостоящих твердосплавных режущих пластин стабильного качества, находившихся в работе, выбраковывается не вследствие естественного износа, а вследствие поло­мок и выкрашиваний. Последнее объясняется причинами:

организационного характера (состояние оборудования и оснастки, неправильный выбор марок);

- технологического характера (неправильный выбор режима резания,
особенно величины подачи, неправильный выбор геометрических параметров инструмента);

- конструктивного характера, что следует считать основной причиной.
Недостаточная исходная изгибная прочность твердосплавных пластин дополнительно снижается при изготовлении напайных инструментов и их за­точке еще до эксплуатации.

Тепловые и силовые воздействия на пластины впроцессе пайки и за­точки часто приводят к недопустимо большим временным и остаточным на­пряжениям. Временные напряжения, если их величина превышает в данном месте предел прочности материала режущей пластины, приводят к образова­нию микротрещин Остаточные напряжения приводят к снижению эксплуата­ционных свойств режущих пластин: снижают прочность в процессе резания, интенсифицируют износ режущего инструмента.

Исключение операций пайки и заточки твердосплавных режущих пла­стин является серьезным резервом повышения эффективности их использования.

Применение многогранных режущих пластин обеспечивает наиболее полно и с наибольшими затратами надежное и жесткое крепление пластин к державкам и качественную подготовку их рабочих поверхностей. Исключение операций пайки, заточки и переточки повышает стойкость материала пластин, т. к. твердосплавные ппастины должны возвращаться на заводы - изготовите­ли. В масштабах страны такая организация оборота твердосплавных пластин позволила бы значительно экономить дефицитный режущий материал.

Необходимая геометрия режущей части инструмента с многогранными неперетачиваемыми пластинами обеспечивается формой самой пластины и конструкцией державки.

4.4 Износостойкие покрытия твердосппавных режущих пластин

Одним из новых эффективных способов повышения качественных ха­рактеристик твердосплавного и быстрорежущего инструмента является нане­сение на поверхность износостойких покрытий: карбидов, боридов, нитридов, карбонитридов титана, тантала, ниобия, молибдена толщиной 5…15 мкм, что обеспечивает повышение стойкости режущего инструмента в 1,5-2 раза при точении и фрезеровании.

Литература:

1. Горбунов Б.И. Обработка металлов резанием. – М.: Машиностроение, 1981. 287 с., ил. с. 6…12.

6. Технология конструкционных материалов / А. М. Дальский, И. А. Арутюнова, Т. М. Барсукова и др. Под общ. ред. А. М. Дальского. М.: Машиностроение, 1985.—448 с., ил. с.446…470.

Контрольные вопросы:

1. Какими характеристиками обладают режущие инструменты из вольфрамокобальтовых твердых сплавов?

2. Какими характеристиками обладают режущие инструменты из титано-вольфрамокобальтовых твердых сплавов?

3. Какими характеристиками обладают режущие инструменты из титано- тантало-вольфрамокобальтовых твердых сплавов?

4. Какими характеристиками обладают режущие инструменты из особомелкозернистых твердых сплавов?

5. Какими характеристиками обладают режущие неперезатачиваемые инструменты из твердых сплавов?

6. Область применения вольфрамокобальтовых твердых сплавов?

7. Область применения вольфрамокобальтовых твердых сплавов?

Тема 8: Неметаллические режущие материалы

Цель: Изучить технологию изготовления, химический состав и свойства неметаллических режущих материалов.

План:

1. Минералокерамика.

2. Сверхтвердые материалы на основе нитрида бора.

Дата добавления: 2014-11-16