Твёрдые сплавы
Твёрдые сплавы[править]
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(Перенаправлено с Твердые сплавы)
Текущая версия (не проверялась)
Перейти к: навигация, поиск
Твёрдые сплавы — твёрдые и износостойкие металлические материалы, способные сохранять эти свойства при 900—1150°С. В основном изготовляются на основе карбидов вольфрама, титана, тантала, хрома при различном содержании кобальта или никеля.
| Содержание [убрать]
|
[править] Типы твёрдых сплавов
Различают спечённые и литые твёрдые сплавы. Главной особенностью спеченных твердых сплавов является то, что изделия из них получают методами порошковой металлургии и они поддаются только обработке шлифованием или физико-химическим методам обработки (лазер, ультразвук, травление в кислотах и др), а литые твердые сплавы предназначены для наплавки на оснащаемый инструмент и проходят не только механическую, но часто и термическую обработку (закалка, отжиг, старение и др). Порошковые твердые сплавы закрепляются на оснащаемом инструменте методами пайки или механическим закреплением.
Так же твердые сплавы различают по металлам карбидов, в них присутствующих: вольфрамовые — ВК2, ВК3,ВК3М, ВК4В, ВК6М, ВК6, ВК6В, ВК8, ВК8В, ВК10, ВК15, ВК20, ВК25; титано-вольфрамовые — Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5К10, Т5К12В; титано-тантало-вольфрамовые — ТТ7К12, ТТ10К8Б.Безвольфрамовые ТНМ20, ТНМ25, ТНМ30
[править] Свойства твёрдых сплавов
Пластинки из твердого сплава имеют HRA 86-92 обладают высокой износостойкостью и красностойкостью (800—1000°С), что позволяет вести обработку со скоростями резания до 800 м/мин.
[править] Спечённые твёрдые сплавы
Композиционные материалы, состоящие из металлоподобного соединения, цементированного металлом или сплавом. Их основой чаще всего являются карбиды вольфрама или титана, сложные карбиды вольфрама и титана (часто также и тантала), карбонитрид титана, реже — другие карбиды, бориды и т. п. В качестве матрицы для удержания зерен твердого материала в изделии применяют так называемую «связку» — металл или сплав. Обычно в качестве «связки» используют кобальт (кобальт является нейтральным элементом по отношению к углероду, он не образует карбиды и не разрушает карбиды других элементов), реже — никель, его сплав с молибденом (никель-молибденовая связка).
[править] Получение твердых сплавов методом порошковой металлургии
- Получение порошков карбидов и кобальта методом восстановления из оксидов.
- Измельчение порошков карбидов и кобальта (производится на шаровых мельницах в течение 2-3 суток) до 1-2 микрон.
- Просеивание и повторное измельчение при необходимости.
- Приготовление смеси (порошки смешивают в количествах, соответствующих химическому составу изготавливаемого сплава).
- Холодное прессование (в смесь добавляют органический клей для временного сохранения формы).
- Спекание под нагрузкой (горячее прессование) при 1400 °C (при 800—850°С клей сгорает без остатка). При 1400 °C кобальт плавится и смачивает порошки карбидов, при последующем охлаждении кобальт кристаллизуется, соединяя между собой частицы карбидов.
[править] Номенклатура спеченных твердых сплавов
В России и бывшем СССР для обработки металлов резанием применяются следующие спеченные твердые сплавы:
Российские спеченные твердые сплавы применяемые в современной мировой промышленности: [скрыть]
| Марка | WC % | TiC % | TaC % | Co % | Прочность(σ)на изгиб,МПа | Твердость,HRA | Плотность(ρ), г/см3 | Теплопроводность(λ),Вт/(м·°С) | Е,ГПа |
| ВК2 | 98 | — | — | 2 | 1200 | 91,5 | 15,1 | 51 | 645 |
| ВК3 | 97 | — | — | 3 | 1200 | 89,5 | 15,3 | 50,2 | 643 |
| ВК3-М | 97 | — | — | 4 | 1550 | 91 | 15,3 | 50,2 | 638 |