<<
>>

Анализ областей применения вольфрамо-титано-кобальтовых сплавов

Вольфрамо-титано-кобальтовые сплавы являются материалами с высокой твердостью, прочностью, режущими и др. свойствами, сохраняющимися при наг­реве до высоких температур [1-4]. Их изготовляют на основе карбидов вольфрама и титана при различном содержании кобальта Прочные карбиды не разлагаются и не растворяющиеся при высоких температурах, но в тоже время хрупки тугоплавки, поэтому для образования твёрдого сплава зёрна карбидов связываются кобальтом [1-4].

Сплавы WC-TiC-Co выпускают, главным образом, для оснащения ин­струментов при обработке резанием сталей. Вольфрамо-титано-кобальтовые сплавы обозначается буквами ТК. Цифра, следующая за буквой Т означает примерное содержание в сплаве карбида титана, а цифра после буквы К содержа­ние кобальта (Т15К6). Эти сплавы выгодно отличаются от сплавов WC-Co своим свойством в значительно большей степени сопротивляться при высокой температуре (из-за большой скорости резания) образованию «лунки» на передней поверхности резца под воздействием непрерывно скользящей по ней «сливной» стальной стружки, что и обеспечивает большую стойкость резца от износа, по сравнению со сплавами WC-Co. Вместе с тем, эти сплавы менее прочные, но более твердые и окалиностойкие, чем сплавы WC-Co. Температура разупрочнения этих сплавов существенно выше, чем у WC-Co.

По содержанию карбида титана и условий эксплуатации, сплавы WC-TiC- Co условно можно разделить на три подгруппы, согласно таблице 1. Увеличение содержания карбида титана в этих сплавах (кобальт - const) приводит к повышению износостойкости сплава и одновременно к падению прочности.

Таблица 1 - Классификация титановольфрамовых твердых сплавов WC-TiC-Co

по содержанию карбида титана

Показатель Подгруппа
1 2 3
Малотитановые

сплавы

Среднетитановые сплавы Многотитановые

сплавы

Содержание карбида титана 5...
10 % TiC
10...20 % TiC 25...60 % TiC
Представители Т5К10 Т15К6 Т30К4, Т60К6
Условия эксплуатации Наиболее прочные и менее твердые, используются при обработке резанием стали в тяжелых условиях с ударом (черновое точение, строгание). Применяют в менее тяжелых условиях эксплуатации Характеризуются высокой твердостью и низкой прочностью, применяются при снятии стружки малых сечений и при работе без ударов при больших скоростях резания

Развитие производства твердых сплавов и дальнейшее увеличение числа их марок, а также разнообразие в их обозначениях, заставило Международную организацию по стандартизации (ИСО) выступить с предложением о введении единого обозначения марок сплавов, применяющихся при обработке резанием. Было предложено разделить все сплавы на группы в зависимости от обрабатываемого материала, которые в свою очередь подразделяются на подгруппы в зависимости от конкретных условий применения (таблица 2) [2, 5].

Подгруппы сплавов внутри каждой из таких групп, предназначающиеся для определенных условий эксплуатации, обозначают двузначной цифрой, которую прибавляют к обозначению (букве) основной группы, например. P01, М20, К30. Возрастание цифр указывает на повышение прочности и снижение твердости, из­носостойкости и скоростей резания для сплавов внутри данной подгруппы [5].

Таблица 2 - Классификация марок твердых сплавов по ИСО

Цвет маркировки Обозначение Условия применения
Синий цвет Буква Р Сплавы для обработки резанием ма­териалов, дающих сливную стружку (сталь, стальное литье, ковкий чугун), обозначаются
Красный цвет Буква К Сплавы для материалов, дающих дробленую стружку (серый чугун, цветные металлы и их сплавы, неметаллические материалы),
Желтый цвет Буква М Сплавы пригодные для обработки как чугуна, так и стали

Примеры зависимости структуры сплава от области его применения представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структура сплава по маркам

В свою очередь подгруппа может состоять из нескольких марок. Так, подгруппа Р01 ввиду значительного числа марок сплавов, предназначающихся для чистовой обработки с малым сечением среза при высоких скоростях резания, подразделяется на P01,2; Р01,3; Р01,4.

В настоящее время классификацией сплавов по ИСО широко пользуются во всех странах для характеристики областей применений различных марок сплавов.

Современные вольфрамо-титано-кобальтовые сплавы по областям применения можно классифицировать согласно таблице 3 [1-4].

Несмотря на то, что вольфрамо-титано-кобальтовые сплавы в 3-5 раз доро­же стальных (высоколегированных), они себя оправдывают за счет своих свойств. Их применение дает большой экономический эффект, особенно в ав­томатических установках и линиях, где быстрый выход из строя одной детали останавливает всю линию.

Таблица 3 - Классификация сплавов по областям применения [89, 100, 41, 94, 90]

Область применения Пример инструмента Доля от выпуска, %
Различный режущий инструмент Резцы, сверла, развертки, фрезы зенкера и др. 66
Буровой инструмент, горнодобывающая и строительная индустрия Резцы, шарошки, зубки и др. 27
Спецназначение Износостойкий штамповый и конструкционный инструмент (волоки, матрицы, пуансоны, конструкционные детали, электрод-инструмент и др 5...7
Высокотемпературные, коррозионные, окалиностойкие изделия
Изделия оборонной промышлен-ности (боеголовки, пояски и др.
Наплавочные сплавы и др.

Физико-механические свойства вольфрамо-титано-кобальтовых сплавов представлены в таблице 4. Над созданием новых марок с лучшими свойствами работы продолжаются [5].

Таблица 4 - Физико-механические свойства вольфрамо-титано-кобальтовых сплавов [74]

Сплав Марка Физико-механические свойства
Предел прочности при изгибе,

Н/мм2 (кгс/мм2), не менее

Плотность ∙103кг/м3 (г/см3) Твердость

HRA, не немее

Вольфрамо- Т30К4 980 (100) 9,5-9,8 92,0
Т15К6 1176 (120) 11,1-11,6 90,0
титано- Т14К8 1274 (130) 11,2-11,6 89,5
кобальтовый
T5I
<< | >>

Еще по теме Анализ областей применения вольфрамо-титано-кобальтовых сплавов:

  1. Анализ технологии производства вольфрамо-титано-кобальтовых сплавов
  2. Анализ способов переработки отходов вольфрамо-титано­кобальтовых сплавов
  3. Глава 1 Анализ состояния проблемы переработки отходов вольфрамо-титано-кобальтовых сплавов
  4. Глава 5 Результаты исследования заготовок вольфрамо-титано-кобальтовых сплавов
  5. Кругляков Олег Викторович. Разработка и исследование вольфрамо-титано-кобальтовых сплавов на основе диспергированных электроэрозией частиц сплава Т15К6. ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата технических наук. Курск - 2019, 2019
  6. О целесообразности применения трапециевидных балок в практике строительства
  7. Глава 4 Результаты экспериментальных исследований состава, структуры и свойствдиспергированных электроэрозией частиц сплава Т15К6
  8. Особенности применения метода хеджирования ожидаемых потерь в зависимости от параметров модели
  9. ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗУЧЕНИЯ ЛЕКСИКИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩЕЙ ЧЕЛОВЕКА, В ГОВОРАХ ТВЕРСКОЙ ОБЛАСТИ
  10. Π.5 Области существования объемных и эванесцентных волн TM- (ТЕ-) типа и соответствующих ОПВ в коллинеарной фазе скомпенсированного JIO АФМ в постоянном внешнем электрическом поле