Конструкциялық материалдар және термоөңдеу Конструкционные материалы и термообработка Constructional materials and heat treatment Учебное пособие для специальности: 5В071200– «Машиностроение»

168 
 Металлокерамические твердые сплавы. 
Появление металлокерамических твердых сплавов было подлинной
революцией в обработке металлов резанием. Их использование
позволило увеличить скорости резания в 8-10 раз по сравнению с
быстрорежущими сталями. Их получают методом порошковой
металлургии путем спекания и прессования порошков карбидов
тугоплавких металлов, таких как вольфрам, титан и тантал с порошком
кобальта. 
При этом получают пластинку, в которой основой служат карбиды, а
связкой кобальт. Пластинка заданной формы напаивается или
механически крепится к корпусу инструмента. Теплостойкость твердых
сплавов составляет 800-900ºС, а твердость и износостойкость
значительно выше, чем у быстрорежущих сталей. 
Прочность (особенно усталостная) сплавов возрастает с увеличением
содержания кобальта, однако при этом снижается их износостойкость. 
В стандартных марках твердых сплавов содержание кобальта
колеблется от 2 до 15%. Прочность твердых сплавов относительно
невысокая ( в три раза меньше, чем быстрорежущих сталей). 
Твердые сплавы с малым содержанием кобальта обладают более
высокой износостойкостью, но весьма хрупки. Увеличение содержания
кобальта до 15% снижает их износостойкость до уровня
быстрорежущих сталей. 
Наиболее часто применяемые твердые сплавы делят на три группы: 
1)однокарбидные вольфрамкобальтовые сплавы ВК., 
2)двухкарбидные вольфрамтитановые сплавы ТК., 
3)трехкарбидные титантанталовольфрамовые сплавы ТТК. 
Однокарбидные вольфрамкобальтовые сплавы ВК. Эти сплавы
состоят из двух структурных фаз: высокотвердых карбидов вольфрама, 
обеспечивающих сплаву высокую твердость и теплостойкость, и
кобальта, сообщающего сплаву необходимую прочность. 
Наиболее часто применяют сплавы марок ВК8, ВК6, ВК4, ВК3, ВК2. 
Цифра при букве К обозначает процентное содержание кобальта, все
остальное- карбиды вольфрама. Сплав ВК8 используют для черновой, а
сплавы ВК3 и ВК2 для чистовой обработки. 
Свойства сплавов можно изменять за счет технологии их
изготовления, например изменением величины карбидного зерна. Так, 
сплавы ВК6М, ВК3М с мелким зерном обладают более высокой
стойкостью против истирания, но прочность их несколько меньше по
сравнению со сплавами марок ВК3 и ВК6. Сплав ВК8В имеет
крупное зерно и поэтому он более прочен, но несколько уступает
сплаву ВК8 в износостойкости. Сплавы ВК используют для обработки
чугунов и цветных металлов, пластмасс, а также весьма прочных, 
закаленных сталей. 

169 
Двухкарбидные вольфрамтитановые сплавы ТК. Сплавы ТК состоят
из трех структурных фаз: твердого раствора карбидов вольфрама в
карбидах титана- сложного карбида, свободного карбида вольфрама и
кобальта. 
Более высокие режущие свойства по сравнению со сплавами ВК
двухкарбидные сплавы ТК приобретают за счет образования сложного
карбида. Повышается твердость, теплостойкость, одновременно
несколько снижается механическая прочность. 
Наиболее часто используют сплавы марок Т5К10, Т14К8, Т15К6, 
Т30К4. Химический состав этих сплавов расшифровывают по
следующему правилу: цифра при букве Т обозначает процентное
содержание карбидов титана, при букве К- кобальта, все остальное- 
карбиды вольфрама. 
Наиболее прочным, но относительно менее износостойким является
сплав Т5К10, наиболее износостойким, но более хрупким- сплав Т30К4. 
Сплавы ТК имеют высокую износостойкость и теплостойкость, 
поэтому их применяют для обработки сталей. 
Трехкарбидные титантанталвольфрамовые сплавы ТТК. Указанные
сплавы состоят из трех фаз: твердого раствора карбидов титана, 
карбидов тантала и карбидов вольфрама- сложного карбида, свободного
карбида вольфрама и кобальта. Добавка тантала увеличивает
усталостную прочность сплава, снижает склонность к
трещинообразованию при циклических изменениях температуры. 
Представителями этих сплавов являются ТТ7К12, ТТ10К8, ТТ20К9. 
Химический состав расшифровывается так: цифра при буквах ТТ
обозначает суммарное процентное содержание карбидов титана и
тантала, при букве К- кобальта, все остальное- карбиды вольфрама. 
Сплав ТТ7К12 успешно применяют при тяжелых условиях резания, 
например при строгании сталей с большими сечениями срезаемого
слоя металла. Сплав ТТ10К8 показал в 5-6 раз более высокую
стойкость при получистовой и чистовой обработке жаропрочных
сплавов по сравнению со сплавом Т5К10. 

170 
Рис15. ε–температурный связи с сегнетоэлектрика два типа.
Минералокерамические твердые сплавы. 
Указанные сплавы представляют собой поликристаллическое тело, 
состоящее из мельчайших зерен корунда (окиси алюминия Аl2О3) 
размер которых не превышает 2мкм, соединенных минеральной
связкой. 
Их получают литьем под давлением или горячим прессованием. 
Обладают теплостойкостью до 1200º С и высокой твердостью. Однако
прочность в десять раз меньше, чем у быстрорежущих сталей. Высокая
износостойкость и отсутствие дефицитных металлов делают
минералокерамические твердые сплавы весьма перспективным
материалом для режущих инструментов. Однако низкая прочность
ограничивает их применение только для чистовых операций в
условиях весьма жесткой системы станок- инструмент- деталь. 
Для повышения режущих свойств минералокерамики при спекании
добавляют карбиды молибдена, вольфрама и титана. Такие материалы
называют керметами. Они мало распространены в производстве, но с
успехом применяются для обработки труднообрабатываемых
материалов. 

жүктеу/скачать 1,99 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: