Твердые peжyщие сплавы

Быстрорежущие стали

Режущие стали

В процессе работы режущий инструмент работает на износ поверхности.

К износостойким материалам предъявляются требования:

- высокая твердость и мелкозернистая равномерная структура, обеспечивающая большое сопротивление истиранию на контактных поверхностях;

- высокая горячая твердость и горячая прочность при отсутствии склонности к пластической деформации;

- достаточная вязкость при большом сопротивлении внешним силам, действующим на трибосистему;

- термодинамическая устойчивость компонентов структуры (твердых фаз);

- высокая прочность границ зерен между кристаллами твердой фазы и между твердой фазой и связкой;

- незначительная склонность к адгезии с материалом -партнером, особенно при пиковых параметрах нагружения.

Различные механизмы износа часто действуют одновременно (абразивный и диффузионный). Какой из них доминирует, тот и определяет время эффективной работы режущего инструмента (срок службы).

Режущие стали содержат углерода 0,8 –1,25 %. К ним относят:

- углеродистые стали небольшой прокаливаемости: У9,У10, У11, У12. Из этих сталей изготовляют резцы, сверла, напильники;

- легированные стали, основными легирующими элементами которых являются Сr,W, V (9ХФ, 9ХС, 9ХВГ, ХВГ, XВГС).

Быстрорежущие стали применяются для.разнообразного инструмента, работающего при высоких скоростях резания в тяжелых условиях.

Качество (стойкость) инструмента зависит от:

- качества стали;

- тщательности и правильности изготовления;

- правильной термической обработки.

Быстрорежущие стали обладают высокой теплостойкостью и высокой износостойкостью (за счет V, Со, W). К ним относятся стали ледебуритного класса: PI8, Р12, Р6М5, Р6М5К5, Р10К5Ф5, Р9К10, РОФ2К8М6АТ, РОМ5Ф1, Р12М3К8Ф2-МП.

В вольфрамомолибденовых сталях вольфрам заменен молибденом в отношении Мо: W (1:1,4-1,5). Молибден придает стали большую пластичность и плотность; кобальт повышает теплостойкость; ванадий повышает износостойкость, так как карбиды ванадия самые твердые структурные составляющие.

Упрочнения (повышения стойкости) быстрорежущих сталей можно добиться особой термической обработкой (дисперсионное твердение мартенсита), цианированием поверхности (0,02-0,07мм), низкотемпературной термомеханической обработкой (НТМО), плазменным напылением.

Твердые режущие сплавы получают методом порошковой металлургии путем спекания предварительно спрессованного металлического порошка; они обладают исключительной красностойкостью и высокой твердостью. К таким сплавам относятся:

- литые сплавы - стеллиты, сормайты;

- металлокерамические сплавы - победиты.

Компонентами спекаемых твердых сплавов являются:

- кобальт (Со) как связка;

- карбиды вольфрама (WC), титана (TiС), тантала (TаС), ниобия (NbC), ванадия (VС), хрома (СrС).

Функцией кобальта является регулирование вязкости твердого сплава. Карбид вольфрама хорошо смачивается кобальтом, что влияет на схватывание с твердой фазой.

Карбид вольфрама является основой сплавов, обеспечивает прочность на изгиб и кромочную прочность в системе WC – Со.

Карбид титана значительно тверже карбида вольфрама, менее растворим и снижает вязкость сплава.

Карбид тантала замещает карбид вольфрама, повышает теплостойкость, незначительно снижает вязкость сплава по сравнению с карбидом титана.

Промышленностью выпускаются три труппы металлокерамических твердых сплавов:

- WC + Со – группа ВК (ВК6, ВК8);

- WC + ТiС + Со – группа ТК (Т15К6)

- WС + TiC + TaC + Со – группа ТТК (ТТ7К15).

Дата добавления: 2014-01-06