Смекни!
smekni.com

Твердые сплавы 2 (стр. 2 из 2)

Прочность зависит от пористости, наличия графита, степени обезуглероживания, от интенсивности размола.

Предел прочности зависит и от содержания углерода в сплаве. Зависимость отражается кривой, максимум которой проходит при содержании в сплаве углерода 6.12 в пересчете на карбид вольфрама. Причем падение прочности происходит более резко при дефиците углерода, чем в случае его избытка. В общем можно сказать, что предел прочности сохраняет практически постоянное значение в интервале содержания в сплаве от 0.5%Соб. до 0.1%η-фазы.

Предел прочности при сжатии.

Прочность твердых сплавов при сжатии имеет весьма большое значение и характеризует в некоторой степени пластические свойства.

Кривые зависимости σсж от содержания кобальта проходят через максимум, но максимум лежит при значительно меньшем содержании кобальта(4-6%).

С увеличением среднего размера зерна карбидных зерен σсж монотонно уменьшается, но для всех размеров наблюдается максимум в интервале 6-8%. Наиболее высокий уровень σсж наблюдается у мелкозернистых сплавов при содержании кобальта 4 или 8.6%Со.

Ударная вязкость растет непрерывно с увеличением содержания кобальта и ростом зерна. Является функцией прочности, так и пластичности. Поэтому зависимость более сложная.

Пластичность достигается не только увеличением размера зерна, но и применением высокотемпературных процессов восстановления вольфрама и карбидизации[5].

Применение

Твердые сплавы ввиду своей высокой твердости применяются в следующих областях:

· Обработка резанием конструкционных материалов: резцы, фрезы, сверла, протяжки и прочий инструмент;

· Оснащение измерительного инструмента: оснащение точных поверхностей микрометрического оборудования и опор весов;

· Клеймение: оснащение рабочей части клейм;

· Волочение: оснащение рабочей части волок;

· Штамповка: оснащение штампов и матриц(вырубных, выдавливания и проч.);

· Горнодобывающее оборудование: напайка спеченных и наплавка литых твердых сплавов;

· Производство износостойких подшипников: шарики, ролики, обоймы и напыление на сталь;

· Рудообрабатывающее оборудование: оснащение рабочих поверхностей;

· Газотермическое напыление износостойких покрытий[6].

Основные марки вольфрамосодержащих твердых сплавов и области их применения:

Применяемость по системе ISO Цвет маркировки Марка сплава Области применения
Группа Подгруппа Без покрытия С покрытием Обрабатываемый материал Рекомендуемое назначение
Р 01 Синий Т30К4 - Сталь и стальное литье Чистовое точение, развертывание, фрезерование с малым сечением среза
10 Синий Т14К6 - То же Получерновое (непрерывное), чистовое (прерывистое) точение или фрезерование
20 Синий Т14К8 - То же Черновое (непрерывно), получерновое (прерывистое) точение или фрезерование, черновое зенкерование
25 Синий МС137 МС1460* Сталь и стальное литье, нержавеющая сталь Черновое (прерывистое) точение и фрезерование, в том числе прерывистых поверхностей, работы по корке
30 Синий Т5К10,
МС131
МС2210* То же То же
40 Синий МС146 - Сталь и стальное литье Обработка в тяжелых условиях, в том числе по корке, при неравномерном сечении среза
М 20 Желтый МС221 МС2210* Стали аустенитного класса, жаропрочные, титановые стали и сплавы Черновая и получерновая обработка
30 Желтый ВК10-ОМ - Высокопрочные чугуны То же
K 10 Красный ВК6-ОМ, МС313 МС3210* Серый чугун, закаленная сталь, отбеленный чугун Чистовая и получистовая обработка
20 Красный МС318, ВК6МС321 - Серый чугун, цветные металлы и сплавы Черновое и получерновое точение, получистовое фрезерование
30 Красный

ВК8,

ВК8М

- То же Черновое точение и фрезерование, сверление, зенкерование, нарезание резьбы

Основные характеристики и области применения безвольфрамовых твердых сплавов:

Марка Основа Плотность, г/см3 ТвердостьHRA Области применения
TH20 TiC 5,5-6,0 90,0 Чистовая и получистовая обработка низколегированных и углеродистых сталей, цветных металлов и сплавов на основе меди, чугунов, никелевых сплавов, полиэтилена; области применения групп P01 - P10 при системе ISO
KHT16,ЛЦК29 TiCN 5,5-6,0 89,0 Получистовая и получерновая обработка тех же материалов; области применения групп P01 - P10 при системе ISO

Методы и способы упрочнения

Применяемые технологические методы:

· CVD метод химического осаждения (термическое разложение (водородное восстановление) карбонилов, металлоорганических соединений, иодидов, хлоридов);

· PVD метод физического осаждения;

· ALD (Atomic Layer Deposition);

· PECVD (термическое разложение (водородное восстановление) карбонилов, металлоорганических соединений, иодидов, хлоридов) с инициированием низкотемпературной неравновесной плазмой;

· Вакуумно-дуговое распыление;

· ДВДР (двойной дуговой разряд);

· Электроннолучевое распыление;

· Магнетронное распыление;

· Sputtering Method;

· Вакуумное диффузионное насыщение (силицирование, алитирование, борирование);

· Ионное насыщение (азотирование, цементация, нитроцементация, оксидирование);

· Ионно-лучевая обработка;

· Имплантация;

· Ионное травление;

· Ионная очистка;

· Ионная полировка[7].


Заключение

Большая часть имеющихся твердых сплавов предназначена для обработки резанием различных материалов, в том числе чугунов, нержавеющих, жаропрочных и специальных сталей и сплавов. Важной областью применения твердых сплавов является их использование для волочения и калибрования проволоки, прутков, труб и т.д. В качестве материала для покрытия пластин используют кар­биды, нитриды, бориды и силициды тугоплавких металлов IV— VI групп периодической системы элементов. Наиболее широко применяемыми соединениями такого рода являются карбид, ни­трид, карбонитрид титана.

В результате обработки на поверхности твердосплавной пла­стины образуется мелкозернистый слой соединений, обладающих высокой твердостью, износостойкостью и химической устойчи­востью при высоких температурах.

Повышению износостойкости инструмента посвящено много работ и исследования в этой области продолжаются и в настоящее время. И как результат качественных работ в этой области - огромная номенклатура всевозможного инструмента ведущих фирм производителей в области металлообработки таких как: Вальтер, Митсубиси, Сандвик и т.д. Предлагающих инструмент с различным спектром износостойких покрытий, оптимальной геометрией, изготовленного из высококачественного инструментального материала, для, казалось бы, всех существующих условий работы инструмента на современном оборудовании, включая и скоростную обработку. Из всех существующих методов упрочнения инструмента выделим наиболее прогрессивные, нашедшие свое применение в производстве и являющиеся базой для многих современных покрытий. К таким относятся: химико-термический метод (цианирование); плазменное азотирование; плазменное нанесение покрытий типа TiN, в том числе и многослойных, градиентных покрытий.

Список литературы

1. Креймер Г. С., Прочность твёрдых сплавов, 2 изд., М., 1971.

2. Туманов В. И., Свойства сплавов системы карбид вольфрама — кобальт, М., 1971.

3. Туманов В. И., Свойства сплавов системы карбид вольфрама — карбид титана — карбид тантала — карбид ниобия — кобальт, М., 1973.

4. Третьяков В. И., Основы металловедения и технологии производства спечённых твёрдых сплавов, 2 изд., М., 1976.


Приложение

Литые твердые сплавы

Пластины из твердых сплавов
Фасонные матрицы из твердых сплавов
Свойства твердых сплавов

[1] Туманов В. И., Свойства сплавов системы карбид вольфрама — карбид титана — карбид тантала — карбид ниобия — кобальт, М., 1973.

[2] Туманов В. И., Свойства сплавов системы карбид вольфрама — карбид титана — карбид тантала — карбид ниобия — кобальт, М., 1973.

[3]Туманов В. И., Свойства сплавов системы карбид вольфрама — кобальт, М., 1971.

[4]Туманов В. И., Свойства сплавов системы карбид вольфрама — кобальт, М., 1971.

[5]Туманов В. И., Свойства сплавов системы карбид вольфрама — кобальт, М., 1971.

[6]Третьяков В. И., Основы металловедения и технологии производства спечённых твёрдых сплавов, 2 изд., М., 1976.

[7] Креймер Г. С., Прочность твёрдых сплавов, 2 изд., М., 1971