Перевести страницу
0
Корзина пуста

Машиностроительное предприятие - цех металлообработки, станочные работы любой сложности

Сведения о твердых спеченных сплавах. Твердые спеченные сплавы группы ВК

Твердые спеченные сплавы (ВК, ТК, ТТК) представляют собой сплавы, состоящие из карбидов тугоплавких металлов (WC, TiC, ТаС), связанных с кобальтом. Получают их методом порошковой металлургии. Технологический процесс изготовления изделий из твердых сплавов состоит в образовании карбидов соответствующих металлов, их размоле на шаровых мельницах до получения частиц размером ~ 5 мкм, замешивании смеси с пластификатором, сушке, прессовании в прессформах и последующем спекании (ПЕЧЬ) сформованных изделий при температуре, достигающей 1500°С.

Благодаря высокой твердости (Н >) и износостойкости (ИЗНОС <) при высокой теплостойкости (Т° >) твердые сплавы широко используются для инструментов при обработке незакаленных, закаленных и труднообрабатываемых материалов (стекла, мрамора и др.).

Твердые сплавы выпускают в виде стандартных пластин различной формы для оснащения соответствующих инструментов (резцов, фрез, сверл и др.) и различного фасонного инструмента (метчиков, сверл и др.).

ГОСТ 3982-74 (СТ СЭВ 1251-78) регламентирует выпуск твердых сплавов трех групп: вольфрамовой (ВК), титановольфрамовой (ТК), титанотанталовольфрамовой (ТТК).

Твердые сплавы вольфрамовой группы (ВК) состоят из зерен карбидов вольфрама (Н7С), связанных кобальтом (Со). Их маркируют буквами ВК и числами, обозначающими процентное содержание кобальта. В некоторых марках сплавов вольфрамовой группы после чисел следуют буквы, характеризующие особенности их изготовления (например, В – крупнозернистая структура, М – мелкозернистая структура, ОМ – особо мелкая структура, ВК – особо крупная структура).

Механические свойства сплавов ВК зависят от соотношения в них карбидов вольфрама и кобальта, а также от крупности карбидных зерен. Например, сплав ВКЗ наиболее износостоек, у сплава ВК25 меньше твердость, но значительно выше вязкость.

Сплавы вольфрамовой группы как относительно более вязкие по сравнению со сплавами титановольфрамовой группы применяют при обработке заготовок из чугунов, цветных металлов, их сплавов и неметаллических материалов.

Сравнительная характеристика сплавов ВК6-В, ВК6-М, ВК6-ОМ, имеющих твердость соответственно 87,5; 90,0; 90,5 HRA, показывает зависимость механических характеристик от размеров зерен карбидов вольфрама (измельчение зерен приводит к увеличению износостойкости, но снижению вязкости).

Сплавы ВК с большим содержанием карбидов вольфрама более тверды, но менее вязки, поэтому могут применяться в условиях, когда ударные нагрузки при обработке отсутствуют (чистовая или отделочная обработка). Если же в процессе резания возможны ударные нагрузки (УДАР) (черновая обработка), то следует использовать сплавы ВК с повышенным содержанием кобальта, обладающие повышенной вязкостью.

Примеры назначения сплавов ВК: ВКЗ – чистовое точение, нарезание резьбы, развертывание; ВК8 – черновое точение, волочение и калибровка труб; ВК25 – изготовление быстроизнашивающихся деталей машин, штампового инструмента.

Мнемосхема

Сведения о порошковой металлургии

Под порошковой металлургией понимают область техники, охватывающую совокупность методов изготовления порошков металлов (сплавов или их смесей с неметаллическими порошками) и изделий из них. Пронес получения изделий состоит из формования с последующим спеканием. Формование – это придание заготовкам из порошка форм, размеров, плотности, необходимых для последующего изготовления изделий Спекание состоит в нагреве сформированной заготовки (без расставления основного компонента).

Порошки получают химическими или механическими методами. Химические методы получения порошков заключаются в восстановлении из оксидов и солей, а также путем электролиза водных растворов азотнокислых, сернокислых солей металлов. Механическими методами получают порошки в результате измельчения в мельницах, распыления воздухом или газом расплавов металлов.

Порошковая металлургия позволяет получать изделия с особыми физико-механическими, химическими, технологическими свойствами, а также снижает трудоемкость и металлоемкость машин и механизмов. (Коэффициент использования материалов достигает 0,9). В промышленности используют спеченные материалы: антифрикционные, фрикционные, пористые, плотные, твердые, электротехнические, тугоплавкие.

Основными компонентами антифрикционных материалов (fтр <) являются порошки железа, меди, алюминия в смеси с порошком графита (1–7%) для снижения коэффициента трения. Фрикционные материалы (fтр >) на основе железа и меди применяют для изделий, имеющих высокий коэффициент трения (для тормозных устройств) при достаточных механической прочности и износостойкости. Для повышения прочности фрикционные материалы соединяют со стальным каркасом (дисками, лентами).

Пористые материалы (ПОРЫ) широко используют для изготовления фильтров, так как они обладают большой пористостью (объем пор достигает 35%, размер 2 – 20 мкм) Фильтры используют для очистки жидкостей и газов от твердых примесей. Из плотных порошковых материалов (ρ >) формируют различные детали машин (шестерни, рычаги, кулачки и др.) Полученные изделия не уступают по своим свойствам изделиям, изготовленным традиционными методами. В качестве материалов используют порошки сталей, латуней, бронз, алюминиевых н титановых сплавов.

Твердые спеченные сплавы (Н >) используют в качестве режущего инструмента, а также для наплавки на различные поверхности инструментов и деталей с целью повышения их твердости и износостойкости.

Электротехнические материалы (ЭЛЕКТРО) применяют для изготовления магнитов, электрических контактов, щеток и др.

Тугоплавкие материалы (Т˚пл >) получают из порошков вольфрама, молибдена, титана. Благодаря высокой температуре плавления их используют для изготовления нитей электроламп и радиоламп, контактов и т. п.

Мнемосхема