Твердые сплавы

Твердые сплавы изготавливаются методом порошковой металлургии. Основными компонентами твердых сплавов являются

карбиды вольфрама WC, титана TiC, и тантала TaC. В качестве связки в твердых сплавах используют кобальт, никель, молибден.

Теплостойкость твердых сплавов различных марок составляет 800…1000 , что позволяет значительно повысить скорость резания по сравнению с быстрорежущими сталями. Недостатком твердых сплавов является относительно низкая прочность при изгибе = 900…1600 МП а. Прочность при сжатии твердых сплавов значительна, = 4000…6000 МП а, поэтому необходимо так располагать режущие пластины, что они работали на сжатие, а не на изгиб. Твердые сплавы имеют твердость 86…90 HRA.

В зависимости от состава карбидной фазы твердые сплавы (ГОСТ 3882-74 и ГОСТ 4872-75) делятся на три группы: однокарбидные, двухкарбидные и трехкарбидные.

Однокарбидные (группа ВК) сплавы содержат WC+Co. Наиболее распространенными марками этой группы являются ВК3, ВК4 (96 % WC + 4 % Сo), ВК6, ВК8, ВК10. С увеличением содержания кобальта уменьшается твердость сплава и увеличивается его пластичность. Поэтому сплавы ВК3, ВК4, как наиболее хрупкие, применяются при чистовой обработке, а сплавы ВК8, ВК10, как наиболее вязкие, - при черновой обработке. Физико-механические свойства твердых сплавов во многом определяются размером зерен порошков, применяемых для спекания. Большой износостойкостью отличаются мелкозернистые и особомелкозернистые (размер зерен до 0,5 мкм) сплавы (обозначаются соответственно буквами М и ОМ), например, ВК6-М, ВК6-ОМ, ВК10-ОМ.

Легирование мелкозернистых и особомелкозернистых однокарбидных сплавов хромом (ВК6-ХОМ, ВК10-ХОМ, ВК15-ХОМ) позволяет дополнительно повысить их режущие свойства. Для изготовления инструментов, работающих с ударными нагрузками, применяются крупнозернистые твердые сплавы, например, ВК6В.

Областью применения однокарбидных твердых сплавов является обработка труднообрабатываемых материалов, включая титановые сплавы.

Двухкарбидные твердые сплавы (группа ТК) содержат WC+TiC+Co. Наиболее распространенные марки этой группы Т30К4 (30% TiC + 4 % Co + 66 % WC), Т15К6, Т14К8, Т5К10. Сплавы ТК при одинаковом содержании кобальта имеют большую твердость и хрупкость, чем однокарбидные. Поэтому их целесообразно применять при получистовой и чистовой обработке труднообрабатываемых материалов.

Трехкарбидные твердые сплавы (группа ТТК) содержат WC + (TiC + TaC) + Co, их марки ТТ7К12; ТТ20К9. Цифра после букв ТТ указывает на суммарную долю TiC + TaC в процентах. Например, сплав ТТ20К9 содержит: 20 % (TiC + TaC) + 9 % Co + 71 % WC. Твердые сплавы группы ТТК превосходят двухкарбидные сплавы по прочности ( = 1300..1600 МП а). Они характеризуются высокой износостойкостью, хорошо сопротивляются ударным нагрузкам и вибрациям. Поэтому их используют при черновой обработке с большими сечениями срезаемого слоя, при работе с ударами.

Дата добавления: 2017-01-13