Металлокерамические твердые сплавы

Металлокерамические твердые сплавы

К ним относятся материалы, состоящие из высокотвердых и тугоплавких карбидов вольфрама, титана, тантала, соединенных металлической связкой.

Твердые сплавы изготовляют методом порошковой металлургии. Порошки карбидов смешивают с порошком кобальта, выполняющего роль связки, прессуют и спекают при 1400...1500 0С в атмосфере СО или Н2. При спекании кобальт растворяет часть карбидов и плавится.

Твердые сплавы производят в виде пластин, которыми оснащают резцы, сверла, фрезы и другие режущие инструменты. Пластины только шлифуются.

Такие инструменты сочетают высокую твердость 85...92 НRА (НRС 74...76) и износостойкость с высокой теплостойкостью (800...1000 0С). Недостатком является высокая хрупкость. В зависимости от состава карбидной основы выпускают три группы твердых сплавов (таблице 17).

1. Вольфрамовая (ВК). Ее составляют сплавы системы WС - Сo. Карбидная фаза состоит из зерен WС. При одинаковом содержании Со сплавы этой группы, в отличие от двух других групп, характеризуются наибольшей прочностью, но более низкой твердостью. Теплостойки до 800 0С.

ВК3...ВК8 - для режущих инструментов при обработке материалов, дающих прерывистую стружку (чугуна, цветных металлов, фарфора, керамики и т.д.).

ВК10, ВК15 - имеющих более высокую вязкость, используют для волочильных и буровых инструментов, стойкость которых в десятки раз превышает стойкость стальных инструментов.

ВК20, ВК25 - для изготовления штамповых инструментов.

2. Титановольфрамовая (ТК). Система WС - TiС - Сo имеет более высокую теплостойкость 900...1000 0С, которая повышается по мере увеличения ТiС. Их наиболее широко применяют для высокоскоростного резания сталей.

Таблица 17 - Состав и свойства твердых сплавов

Группа Сплав Состав, % sизг, МПа HRA


WC TiC TaC Co не менее



Вольфрамовая
(ВК)
ВК3
ВК4
ВК6
ВК8
ВК10
ВК15
ВК20
ВК25
97
96
94
92
90
85
80
75


3
4
6
8
10
15
20
25
1100
1400
1500
1600
1650
1800
1950
2000
89,5
89,5
88,5
87,5
87
86
84
82
Титано-
вольфрамовая                                      (ТК)
Т30К4
Т15К6
Т5К10
66
79
85
30
15
5

4
6
10
950
1150
1400
92
90
88,5
Титанотанталовольфрамовая (ТТ) ТТ7К12
ТТ8К6
81
86
4
6
3
2
12
6
1650
1250
87
90,

3. Титанотанталовольфрамовая (ТТ). Система TiС-TaС-WС-Сo. Цифра после ТТ показывает суммарное содержание (в %) карбидов ТiС + ТаС. От предыдущих отличается лучшей сопротивляемостью вибрациям и выкрашиванию. Применяются при наиболее тяжелых условиях резания (черновая обработка стальных слитков, отливок, паковок).