Титано вольфрамовый сплав марки

Обновлено: 30.04.2025

Вольфрам - основа твердых сплавов и многих жаропрочных сплавов, входит в состав износоустойчивых сплавов и инструментальных сталей. Из него и сплавов изготавливают: детали авиационных двигателей, нити накаливания и детали в электровакуумных приборах. Также благодаря высокой плотности данный металл используется для противовесов, артиллерийских снарядов, пуль и сверхскоростных роторов гироскопов для стабилизации полёта баллистических ракет (до 180 тыс. об/мин).

Монокристаллы вольфраматов используются как сцинтилляционные детекторы рентгеновского излучения и других ионизирующих излучений в ядерной физике и ядерной медицине. Дителлурид вольфрама WTe₂ применяется для преобразования тепловой энергии в электрическую (термо-ЭДС около 57 мкВ/К). Стоит отметить, что W используют в качестве электродов для аргоно-дуговой сварки.

Широкий спектр применения имеют соединения данного металла. Так, например, твёрдые сплавы и композитные материалы на основе карбида вольфрама WC используются для механической обработки металлов и неметаллических конструкционных материалов в машиностроении (точение, фрезерование, строгание, долбление), бурения скважин, в горнодобывающей промышленности. Сульфид вольфрама WS₂ применяется как высокотемпературная (до 500 °C) смазка. При производстве твердого электролита высокотемпературных топливных элементов применяется трехокись вольфрама WO3. Также соединения данного металла применяют в лакокрасочной, текстильной промышленности и в качестве катализатора и пигмента при органическом синтезе.

Химические и физико-технические свойства

Наименование	Свойства
	Элемент	Содержание, %	Плотность, г/см3	Коэффициент теплового расширения ppm/K	Коэффициент теплопроводности Вт/м·К
ВД-10	Вольфрам Медь	90±1 остальное	17,0	6,5	180-190
ВД-15	Вольфрам Медь	85±1 остальное	16,3	7,0	190-200
ВД-20	Вольфрам Медь	80±1 остальное	15,4	8,3	200-210
ВД-75	Вольфрам Медь	75±1 остальное	14,9	9,0	220-230

Также наше предприятие производит и поставляет заготовки механически обработанные из материала ВД-МП ТУ 14-1-3927-85. Возможно изготовление вольфрамо-медных сплавов по вашей спецификации с большим содержанием меди.

Представлены в форме цилиндров, имеют высоту 40-60 мм и диаметр 30 мм. Используются для производства прутков, проволоки и других изделий, способных работать при высоких температурах. Если говорить о характеристиках такого полуфабриката, то:

Твердые сплавы

Металлы, отличающиеся повышенной твёрдостью и износостойкостью - это твердые сплавы. Изготавливаются, как правило, из карбидов металлов (титана, хрома, вольфрама и прочих), что делает их особенно стойкими к высоким температурам и механическим воздействиям. Такие сплавы невероятно прочные, а потому, пригодные для различных производств.

Продукция из твердых сплавов

Промышленность выпускает сырье для производства твердых сплавов в виде порошкообразных смесей. Широкое распространение получили смеси твердосплавные ВК6 и ВК8. В дальнейшем смеси формуются и спекаются, в результате чего получаются штабики или готовые изделия требуемой формы. Штабики служат исходным сырьем для производства полуфабрикатов, например, листов, пластин, прутков и других изделий.

телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

Достоинства / недостатки

Достоинства:
• обладают высокой твердостью и износостойкостью;
• имеет достаточно высокие прочностные характеристики;
• имеют хорошие показатели жаропрочности и жаростойкости;
• являются тугоплавкими материалами.

Недостатки:
• карбид вольфрама, являющийся основой большинства твердых сплавов, имеет высокую стоимость;
• по сравнению с быстрорежущими сталями имеют меньшую вязкость и достаточно чувствительны к ударным нагрузкам.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Титановольфрамовые твердые сплавы также выпускают нескольких марок для различных условий резания сталей. Пониженное содержание карбида титана в этом сплаве и повышенное содержание кобальта повышают его прочность, но несколько уменьшают режущие свойства.  [3]

Титановольфрамовые твердые сплавы ( Т5КЮ, Т15К6, ТЗОК4 и др.) предназначены для обработки вязких материалов: стали, латуни. Сплавом Т5К10, например, оснащают режущий инструмент для чернового то-нения, а также для чистового строгания сталей ( включая стальные, штампованные заготовки и отливки) по корке и окалине. Сплавы Т15К6 и ТЗОК4 применяют для полу - чистовой и чистовой обработки.  [4]

Титановольфрамовые твердые сплавы по сравнению с вольфраме - выми позволяют значительно повысить скорости резания.  [5]

Титановольфрамовые твердые сплавы содержат дополнительно карбид титана. Они маркируются буквами Т, К и цифрами. По сравнению с вольфрамовыми эти сплавы обладают большей твердостью и теплостойкостью, но меньшей теплопроводностью и вязкостью.  [6]

Применение титановольфрамовых твердых сплавов для обработки стали имеет большое значение.  [8]

Для получения титановольфрамовых твердых сплавов в вольфрамовые сплавы прибавляют карбиаы титана за счет уменьшения карбидов вольфрама. Эти твердые сплавы при резании стали, в особенности легированной повышенной прочности, более износоустойчивы, чем вольфрамовые сплавы, и по сравнению с последними позволяют применить значительно большие скорости резания.  [10]

В то же время титановольфрамовый твердый сплав ТЗОК4, содержащий около 30 % карбида титана в виде твердого раствора TiC - WC, при том же содержании кобальта подвержен меньшему износу, В данном случае повышается производительность обработки по сравнению как с чистым WC, так и со сплавом В Кб. Это, вероятно, обусловлено более высокой термодинамической устойчивостью твердого раствора TiC - WC по сравнению с карбидом вольфрама.  [11]

Если обычно принято стальные детали обрабатывать титановольфрамовым твердым сплавом , то при точении жаропрочного сплава более высокую производительность показали вольфрамовые твердые сплавы.  [12]

ТОСТ 3882 - 53 устанавливает четыре марки титановольфрамовых твердых сплавов , применяемых для изготовления фрез.  [13]

Для пайки режущего инструмента с пластинками из вольфрамокобальтовых и титановольфрамовых твердых сплавов желательно иметь припои с относительно невысокой температурой плавления, обладающие хорошей пластичностью и достаточной прочностью.  [14]

Вольфрамокобальтовые сплавы ВК8, ВК6В, ВК60М, ВКЗМ и другие ( В - крупнозернистые, М - мелкозернистые и ОМ - особомелкозернистые карбиды вольфрама) широко применяют в машиностроении для обработки чугуна, а титановольфрамовые твердые сплавы ТЗОК4, Т15К6 и другие - для обработки стали. В целях экономии дефицитных материалов за последнее время создан ряд безвольфрамовых твердых сплавов. Во многих случаях инструмент, оснащенный пластинами из них, получил ээффектнвное применение з металлообработке. Твердые сплавы используют в машиностроении не только для оснащения режущего инструмента, но и для изготовлении iinav.  [15]

Свойства

Основные свойства твёрдых сплавов: твердость; жаростойкость; прочность; износостойкость;

Однако, стоит понимать, что данные характеристики зависят от соотношения элементов, из которых изготовлен сплав. Так, например, материалы, в названии которых используется сочетание букв «BK» напрямую зависимы от размера от карбида вольфрама. При уменьшении зерна карбида, сплав становится более твёрдым. При этом, велика вероятность уменьшения его прочности. При увеличении зерна происходит обратный процесс – прочность увеличивается, но сплав получается менее твёрдый. Поэтому при закупке данного материала важно понимать значение маркировок, так они напрямую говорят о его свойствах.

Титаносодержащие сплавы более твердые и жаростойкие. Температура их плавления выходит за пределы 1200°C. Кроме того, они меньше подвержены окислению. Из недостатков можно отметить худшую теплопроводность, по сравнению с материалами группы «BK», а также слабую прочность при изгибаниях.Однако эта проблема решается добавлением в состав карбида тантала – сплавы, маркированные как «TTK» гораздо более прочны при работе.

Активному использованию в различных производствах способствует также и тот факт, что твердые металлы, как ни странно, весьма пластичны. Поэтому работать с ними можно как при высоких, так и при низких температурах. Однако, резать, гнуть и проводить прочую механическую работу следует с большой осторожностью в связи с большой ломкостью и слабой прочностью при изгибах. При обработке материала необходимо знать его плотность, так как от этого зависит его прочность. Так, например плотность вольфрамовых сплавов варьируется от 14 до 15 г/см³; титаносодержащих – от 9 до 13,5 г/см³; материала с примесью тантала – от 12 до 13,6г/см³.

От всех перечисленных свойств зависит, где и каким образом могут применяться твердые сплавы.

Примеры маркировки твердых сплавов

По принципу маркировки твердые сплавы делят согласно химическому составу:

1. ВК - в составе карбид вольфрама и кобальт. Цифра означает содержание кобальта в процентах. Например это сплав ВК8, ВК10, ВК6
2. ТК. Титаносодержащие сплавы, содержащие карбид титана, карбид вольфрама, кобальт. Обозначение буквами ТК. Цифра после буквы Т означает содержание карбида титана в процентах, а после буквы К - процент содержания кобальта. Это сплавы Т5К10, Т14К8, Т15К6, ТЗ0К4
3. ТТК. Титано-тантало-вольфрамовые. Сплав включает в себя сразу три металла: титан, вольфрам и тантал и кобальт. Маркируется буквами ТТК. Цифра после ТТ, например «7» указывает на содержание карбидов титана и тантала, цифра после "К" , например «12» - процент кобальта. Марки ТТ7К12, ТТ20К9;
4. ТН. Безвольфрамовые. ТНМ20, ТНМ25, ТНМ30.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Сплавы титановольфрамовой группы состоят из зерен твердого раствора карбида вольфрама в карбиде титана и избыточных зерен карбида вольфрама, сцементированных кобальтом, или только из зерен твердого раствора карбида вольфрама в карбиде титана, сцементированных кобальтом.  [2]

Сплавы титановольфрамовой группы - двухкарбидные. Процентное содержание карбида титана в них обозначается цифрой, стоящей после буквы Т, процентное содержание кобальта - цифрой после буквы К.  [3]

Сплавы титановольфрамовой группы состоят из карбида вольфрама, карбида титана и кобальта. Цифра, стоящая после буквы Т, обозначает процентное содержание карбида титана; цифра после буквы К - процентное содержание кобальта. Например, сплав Т5К10 содержит 596 карбида титана, 10 % кобальта, а все остальное ( 85 %) составляет карбид вольфрама.  [4]

Сплавы титановольфрамовой группы состоят из карбида вольфрама, карбида титана и цементирующей связки - кобальта. Титановольфрамовые сплавы изготовляются следующих марок: Т5КЮ, Т14К8, Т15К6, ТЗОК. Цифра, стоящая после буквы Т, обозначаег процентное содержание карбида титана, цифра, стоящая после буквы К, - процентное содержание кобальта. Например, сплав Т5КЮ содержит 5 % карбида титана, 10 % кобальта, а все остальное ( 85 %) составляет карбид вольфрама.  [5]

Из сплавов титановольфрамовой группы выделяют: а) наиболее прочные, но обладающие низкой износостойкостью ( Т5К10); б) менее прочные, но более износостойкие ( Т14К8, Т15К6); в) самые хрупкие, но наиболее износостойкие ( ТЗОК4); такое разделение предопределяет область их применения. Сплав Т5КЮ применяют для предварительной обработки заготовок из сталей, при прерывистом резании, больших подачах ( толстых стружках) и неравномерном сечении стружки; сплавы Т14К8 и Т15К6 - при получистовой обработке заготовок из сталей со средними значениями подач, с относительно равномерным сечением стружки при непрерывном резании; сплав ТЗОК4 - при чистовой обработке заготовок из сталей с малыми значениями подач и непрерывном резании при высоких скоростях.  [7]

В обозначении сплавов титановольфрамовой группы число после буквы К показывает содержание кобальта, а число после буквы Т - содержание карбида титана в процентах, например в сплаве Т15К6 содержится 6 % кобальта, 15 % карбида титана и 79 % карбида вольфрама. Если указана подряд 2 раза буква Т ( например, ТТ7К12), значит в сплаве кроме титана присутствует тантал.  [8]

При обработке незакаленных углеродистых и легированных сталей, когда центр давления стружки отстоит дальше от режущей кромки и имеет место большое истирающее действие сходящей стружки по передней поверхности инструмента, необходимо применять сплавы титановольфрамовой группы , которые по сравнению со сплавами вольфрамовой группы более тверды и износостойки, но менее вязки.  [9]

При обработке незакаленных углеродистых и легированных сталей, когда процесс резания протекает более спокойно, центр давления стружки отстоит дальше от режущей кромки и имеет место большое истирающее действие сходящей стружки по передней поверхности инструмента, необко-димо применять сплавы титановольфрамовой группы , которые по сравнению со сплавами вольфрамовой группы более тверды и износоустойчивы, но менее вязки.  [10]

Зуборезные инструменты из твердого сплава вольфрамовой группы ВК6М, ВК8 применяют для обработки зубчатых колес из чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов. Стальные зубчатые колеса до модуля примерно 2 5 мм обрабатывают фрезами из сплавов титановольфрамовой группы Т5К10, Т15К6, ТЗОК4, ТЗОК8, со скоростью резания 200 - 300 м / мин.  [11]

Сплавы вольфрамовой группы отличаются повышенной вязкостью, но меньшей твердостью. Изменяя состав сплавов ( карбид WC от 97 до 85 %, остальное Со), получают различные свойства в зависимости от области применения. Сплавы титановольфрамовой группы имеют более высокую твердость и износоустойчивость, но меньшую вязкость.  [12]

В обозначении сплавов вольфрамовой группы цифра показывает содержание кобальта в процентах. В обозначении сплавов титановольфрамовой группы число после буквы К показывает содержание кобальта, а число после буквы Т - содержание карбида титана в процентах. Например, в сплаве Т15К6 содержится 6 % кобальта, 15 % карбида титана и 79 % карбида вольфрама.  [13]

В обозначении сплавов вольфрамовой группы число показывает процентное содержание в сплаве кобальта. В обозначении сплавов титановольфрамовой группы число после буквы К показывает процентное содержание кобальта, а число после буквы Т - процентное содержание карбидов титана. Твердость сплавов определяется твердостью карбидов; чем больше в сплаве карбидов, тем выше его твердость. Но с увеличением твердости уменьшается вязкость твердого сплава; он делается более хрупким и плохо выносит нагрузку на изгиб и срез, особенно если эта нагрузка носит ударный характер.  [14]

Свойства твердых сплавов

Основным практически полезными свойствами сплавов данной категории являются высокая твердость, износостойкость и прочность. В некоторых случаях важную роль играет жаропрочность и жаростойкость, а также тугоплавкость.

Свойства сплавов изменяются в зависимости от группы, к которой относится тот или иной твердый сплав. Для сплавов ВК большую роль играет размер зерна карбида вольфрама. С уменьшением размера зерна возрастает твердость, но уменьшается прочность при изгибе и вязкость сплава (при одинаковом процентном соотношении карбида вольфрама и кобальта) и наоборот соответственно. Сплавы группы ТК, легированные карбидом титана, обладают лучшей стойкостью против окисления, более высокой твердостью и жаропрочностью по сравнению с группой ВК. Однако, имеют более низкую вязкость, прочность при изгибе, а также тепло- и электропроводность. Одновременное добавление карбидов тантала и титана (группа ТТК) увеличивает прочность сплавов при изгибе по сравнению с группой ТК.

Технологические свойства сплава, а именно, его высокая пластичность позволяют без проблем обрабатывать монель давлением как в горячем, так и в холодном состоянии. Также обладает хорошей свариваемостью. А вот механическую обработку необходимо осуществлять с низкой скоростью резания и подачей вследствие быстрого нагартовывания материала.

Характеристика

Помимо прочности и износостойкости к полезным свойствам данных материалов можно отнести тугоплавкость. При нагреве до 900 - 1150°C твердый сплав сохраняет все свои качества.

Существует специальная маркировка, которая указывает свойства и характеристики сплава. В основе принципа маркирования – буквы, указывающие на наличие того или иного металла и цифры, показывающие его количество в %. Необходимо точно понимать их значение, так как от данных показателей зависит пригодность материала для проведения необходимых работ.

Как выбрать нужную марку твердого сплава.

Твердые сплавы из металлокерамики делятся на две группы:

В свою очередь эти две группы подразделяются на марки твердых сплавов. Они имеют свои отличительные особенности (свойства), которые определяют условия и области использования данной марки. Свойства каждой из марок твердых сплавов предусмотрены так, чтобы выпускаемая продукция могла обеспечивать производство в любой его отрасли.

Очень важно правильно выбрать марку твердого сплава для каждого вида проводимых работ. Этот фактор очень важен и является одним из основным, им нельзя пренебрегать, от него зависит скорость и качество выполненной работы.

При выборе марки сплава следует исходить из следующих основных условий:

Таблица физико-механических свойств твердых сплавов и его химический состав.

Сравнительные эксплуатационные свойства твердых сплавов.

Вольфрамовые марки твердых сплавов:

ВК2 – наиболее твердый, износоустойчивый и теплостойкий из всех сплавов вольфрамовой группы;

ВК3 – высокая износоустойчивость и твердость, но несколько ниже, чем у сплава ВК2;

ВК6 – меньшая износоустойчивость и твердость, чем у сплава ВК3, при большей эксплуатационной прочности;

ВК8 – высокая эксплуатационная прочность и сопротивляемость ударам, вибрациям и выкрашиванию, при меньшей износоустойчивости и твердости, чем у сплава ВК6;

ВК11 – наиболее прочный из всех указанных выше вольфрамовых твердых сплавов. Наиболее низкие твердость и износоустойчивость. Применяется при обработке специальных труднообрабатываемых материалов.

Титано-вольфрамовые марки твердых сплавов:

Т5К10 – наивысшая для титано-вольфрамовых сплавов эксплуатационная прочность. Менее тверд и износоустойчив, чем сплав марки Т14К8;

Т14К8 – Большая твердость, износоустойчивость и теплостойкость, чем у сплава Т5К10, при несколько меньшей эксплуатационной прочности;

Т15К6 – большая твердость, износоустойчивость и теплостойкость, чем у сплава Т14К8, при меньшей эксплуатационной прочности;

Т15К6Т – большая твердость, износоустойчивость, чем у сплава Т15К6, при незначительно пониженной эксплуатационной прочности;

Т30К4 – высокая твердость, износоустойчивость и теплостойкость, при значительно пониженной эксплуатационной прочности;

Т60Л6 – наиболее износоустойчивый и теплостойкий из всех сплавов титано-вольфрамовой группы, при наименьшей эксплуатационной прочности.

Ниже Вы можете ознакомится с таблицей рекомендаций по выбору марок твердых сплавов в зависимости от вида, характера и условий обработки, а также от обрабатываемого материала. Однако могут возникнуть случаи, в которых в силу специфичности операции, условий применения или обрабатываемого материала эта таблица окажется недостаточной.

Области применения

Спеченные твердые сплавы широко применяются для обработки материалов резанием, для оснащения горного инструмента, быстроизнашивающихся деталей машин, узлов штампов, инструмента для волочения, калибровки, прессования и так далее. В качестве примера самых распространенных изделий из твердых сплавов можно привести резцы и буровые головки. Инструмент, полностью изготовленный из твердого сплава, очень дорог, поэтому из него изготовляют лишь режущую или изнашиваемую часть. Державки же инструмента изготовляют из обычной конструкционной или инструментальной стали.

Литые твердые сплавы применяются значительно реже по сравнению со спеченными. Они получили распространение при производстве фильер и некоторых буровых инструментов.

Твердые сплавы

Твердые сплавы – твёрдые и износостойкие металлические материалы, способные сохранять эти свойства при 900—1150 °C. В основном изготовляются из высокотвердых и тугоплавких материалов на основе карбидов вольфрама, титана, тантала, хрома, связанных кобальтовой металлической связкой, при различном содержании кобальта или никеля.

Классификация

Как и любые металлические материалы, твердые сплавы имеют собственную классификацию, которая помогает подобрать наиболее подходящий материал для своих целей.

В зависимости от способа получения, сплавы бывают:

Как видно из названия, литые сплавы изготавливают технологией литья. Среди них: стеллиты (которые состоят из хрома, вольфрама, углерода и никеля; как связка используется кобальт), сормайты (состоящие из хрома, углерода и никеля на железной основе), а также твердые сплавы, в которых в качестве основы использован никель. Чаще всего, в процессе литья применяется технология пресса, которая позволяет получить изделия высокого качества, требующие минимальной обработки перед использованием (однако, чаще всего необходимо проведение термической постобработки).

Спеченные сплавы (или металлокерамические), в свою очередь, производятся по технологии порошковой металлургии. Она представляет собой высокоточное производство, благодаря чему, получаемый на выходе материал имеет максимально высокую степень качества и не требует дополнительной обработки. Максимум, что может потребоваться – небольшая шлифовка полученного изделия. Металлокерамическими данные сплавы называют, потому что способ их производства схож с производством керамических изделий.

По химическому составу различают:

1. ВК – однокарбидные, вольфрамо-кобальтовые;
2. ТК – двухкарбидные, титано-вольфрамо-кобальтовые;
3. ТТК – трехкарбидные, титано-тантало-вольфрамо-кобальтовые;
4. ТН - безвольфрамовые.

Вольфрамо-кобальтовые

Сплавы на основе карбида вольфрама – наиболее распространённые представители данной группы. К ним относятся BK6 и BK8, упомянутые выше. Сплавы можно разделить ещё на две группы, в зависимости от их состава: содержащие в своём составе вольфрам – как уже говорилось ранее, такие сплавы состоят из карбида вольфрама и ещё минимум одного металла, играющего роль связки (чаще всего таковым является кобальт).

В основном сплавы группы ВК используют для изготовления режущего инструмента. Это резцы, пластины.

Состав и характеристики сплавов ВК

Характеристика физико-механических свойств

Предел прочностипри изгибе

* Буква М означает, что сплав является мелкозернистым, ОМ - особо мелкозернистый.

Из таких материалов получаются высококачественные инструменты, которые используются в промышленности, различных производствах и в быту, изготовление деталей различных конструкций. Это могут быть детали для автомобилей, механических предметов, приборов и любых механизмов. изготовление деталей, требующих высокой жаростойкости.

Титановольфрамовокобальтовые

Группа сплавов ТК производится для иструментов, выполняющих резание сталей, дающих сливную стружку. В основе состава карбид титана и карбид вольфрама. В связке идёт кобальт. Титан дает снижение адгезии со сталью, благодаря этому сплавы группы ТК более износостойкие при обработки сталей. При увеличении карбидов титана повышается твердость и износостойкость, но прочностьснижается.

Характеристика физико-механических свойств

Предел прочности при

Титанотанталовольфрамокобальтовые твердые сплавы

По ГОСТ 3882-74 имеется 5 марок. Титан в составе улучшает свойства и эксплуатационные показатели, выражающиеся в повышении прочности при обычной и повышенной температуре. Благодаря карбиду тантала в составе улучшается износостойкость при резании

Характеристика физико-механических свойств

Безвольфрамовые сплавы

Такие сплавы в СССР появились в 1970 гг. ввиду дефицита вольфрама. По ГОСТ 26530-85 существует две марки безвольфрамовых сплавов на основе карбидов, карбонитридов титана с никель-молибденовой связкой.

Содержание основных компонентов

Эти марки обладают меньшей прочностью и теплостойкости они не могут заменить традиционные вольфрамовые. Сплав КНТ16 хорошо подходит для прерывистого резания. А марка ТН20 может эффективно заменить Т30К4 и Т15К6. Им можно проводить чистовую и получистовую обработку незакаленной стали.

Так или иначе, благодаря своим свойствам сплавы массово применяются во многих производствах.

По классификации ИСО, твердые сплавы делят по областям применения при обработке резанием:

• Р — для стальных отливок, дающих сливную стружку;
• М — труднообрабатываемые стали, сплавы;
• К — обработка чугуна;
• N — обработка алюминия и других цветных металлов и их сплавов;
• S — для обработки жаропрочных сплавов и сплавов на основе титана;
• H — для закаленной стали.

Сплавы группы Р маркируются синим цветом, М — желтым и К — красным цветом

Типы твёрдых сплавов

Различают спечённые и литые твёрдые сплавы. Главной особенностью спеченных твердых сплавов является то, что изделия из них получают методами порошковой металлургии и они поддаются только обработке шлифованием или физико-химическим методам обработки (лазер, ультразвук, травление в кислотах и др) так же отлично обрабатываются электро-физическим методом электроэрозии.

Литые твердые сплавы предназначены для наплавки на оснащаемый инструмент и проходят не только механическую, но часто и термическую обработку (закалка, отжиг, старение и др).

Порошковые твердые сплавы закрепляются на оснащаемом инструменте методами пайки или механическим закреплением.

Твердые сплавы различают по металлам карбидов, в них присутствующих:

• вольфрамовые — ВК2, ВК3,ВК3М, ВК4В, ВК6М, ВК6, ВК6В, ВК8, ВК8В, ВК10, ВК15, ВК20, ВК25;
• титано-вольфрамовые — Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5К10, Т5К12В;
• титано-тантало-вольфрамовые — ТТ7К12, ТТ10К8Б.

По химическому составу твердые сплавы классифицируют:

• вольфрамокобальтовые твердые сплавы (ВК);
• титановольфрамокобальтовые твердые сплавы (ТК);
• титанотанталовольфрамокобальтовые твердые сплавы (ТТК).

Спечённые твёрдые сплавы

Твердые сплавы изготавливают путем спекания смеси порошков карбидов и кобальта. Порошки предварительно изготавливают методом химического восстановления (1-10 мкм), смешивают в соответствующем соотношении и прессуют под давлением 200—300 кгс/см², а затем спекают в формах, соответствующих размерам готовых пластин, при температуре 1400—1500 °C, в защитной атмосфере. Термической обработке твердые сплавы не подвергаются, так как сразу же после изготовления обладают требуемым комплексом основных свойств.

Номенклатура спеченных твердых сплавов

Твердые сплавы условно можно разделить на три основные группы:

• вольфрамосодержащие твердые сплавы
• титановольфрамосодержащие твердые сплавы
• титанотанталовольфрамовые твердые сплавы

Каждая из вышеперечисленных групп твердых сплавов подразделяется в свою очередь на марки, различающиеся между собой по химическому составу, физико-механическим и эксплуатационным свойствам.

Некоторые марки сплава, имея одинаковый химический состав, отличаются размером зерен карбидных составляющих, что определяет различие их физико-механических и эксплуатационных свойств, а отсюда и областей применения.

Свойства марок твердых сплавов рассчитаны таким образом, чтобы выпускаемый ассортимент мог в максимальной степени удовлетворить потребности современного производства. При выборе марки сплава следует учитывать: область применения сплава, характер требовании, предъявляемых к точности обрабатываемых поверхностей, состояние оборудования и его кинематические и динамические данные.

Обозначения марок сплавов построено по следующему принципу:

• 1 группа - сплавы содержащие карбид вольфрама и кобальт. Обозначаются буквами ВК, после которых цифрами указывается процентное содержание в сплаве кобальта. К этой группе относятся следующие марки: ВКЗ, ВКЗМ, ВК6, ВК6М, ВК6ОМ, ВК6КС, ВК6В, ВК8, ВК8ВК, ВК8В, ВК10КС, ВК15, ВК20, ВК20КС, ВК10ХОМ, ВК4В.

• 2 группа - титановольфрамовые сплавы, имеющие в своём составе карбид титана, карбид вольфрама и кобальт. Обозначается буквами ТК, при этом цифра, стоящая после букв Т обозначает % содержание карбидов титана, а после буквы К - содержание кобальта. К этой группе относятся следующие марки: Т5К10, Т14К8, Т15К6, ТЗ0К4.

• 3 группа — титанотанталовольфрамовые сплавы, имеющие в своём составе карбид титана, тантала и вольфрама, а также кобальт и обозначаются буквами ТТК, при этом цифра, стоящая после ТТ % содержание карбидов титана и тантала, а после буквы К - содержание кобальта. К этой группе относятся следующие марки: ТТ7К12, ТТ20К9.

• 4 группа — сплавы с износостойкими покрытиями. Имеют буквенное обозначение ВП. К этой группе относятся следующие марки: ВП3115 (основа ВК6), ВП3325 (основа ВК8), ВП1255 (основа ТТ7К12).

Твердые сплавы применяемые для обработки металлов резанием: ВК6, ВКЗМ, ВК6М, ВК60М, ВК8, ВК10ХОМ, ТЗОК4, Т15К6, Т14К8, Т5К10, ТТ7К12, ТТ20К9.

Твердые сплавы применяемые для бесстружковой обработки металлов и древесины, быстроизнашивающихся деталей машин, приборов и приспособлений: ВКЗ, ВКЗМ, ВК6, ВК6М, ВК8, ВК15, ВК20, ВК10КС. ВК20КС.

Твердые сплавы применяемые для оснащения горного инструмента: ВК6В, ВК4В, ВК8ВК, ВК8, ВК10КС, ВК8В,ВК11ВК,ВК15.

Иностранные производители твердого сплава, как правило, используют каждый свои марки сплавов и обозначения.

Применение и продукция из твердых сплавов

Материал широко распространен в современной промышленности. Развивается и технология производства самих сплавов, улучшается их качество, меняется состав, появляются новые маркировки. Но помимо изменения самого материала, меняются и принципы работы с ним. Появляются новые типы соединений, наносимые на изделия, благодаря чему, они приобретают новые функции и роли в промышленности.

На сегодняшний день твёрдые сплавы применяются:

1. В производстве режущего инструмента. Изготовленные из высокопрочных материалов инструменты позволяют повысить качество производства, ускорить его и снизить затраты на брак и закупку материалов. Высокая жаростойкость и прочность позволяют работать на предельных скоростях. Поэтому сплавы гораздо более ценны в производстве инструмента, нежели простая сталь. В их производстве зачастую используют алмазные заготовки, значительно повышающую качество материала и его свойства. К примерам таких инструментов можно отнести резцы, свёрла и т.д.;
2. В изготовлении высокопрочных деталей для механических изделий, производственных машин, автомобилей и техники, ножей и лезвий для грейдеров – в механизмах, испытывающих высокие перегрузки и усилия;
3. В производстве оборудования, предназначенного для больших нагрузок. Например, рудодобывающее оборудование, буровые установки. Сплавы применяются в опорах промышленных весов и в прочих механизмах, рассчитанных на большие усилия и давления;
4. При изготовлении мелких, но ключевых деталей различных механизмов. Например, из данного материала производятся подшипники, клеммы, различные защитные напыления и прочее.
5. В производстве различных форм и матриц, при отливке стальных изделий как простых, так и имеющих сложную форму.
6. Для механической постобработки сложных материалов (сталь, чугун, цветные металлы, жаростойкие материалы и т.д.).
7. При штамповании различных изделий.

Перед закупкой инструмента, деталей или просто исходного материала, в составе которого есть сплавы, необходимо тщательно изучить к какому классу они относятся и какими свойствами обладают. В этом поможет понимание значений маркировок, которые указывают на состав изделия и, как следствие, на его способность выдерживать те или иные нагрузки. Каждый класс материала предназначен для применения в конкретной сфере производства и может быть абсолютно не пригоден для иной, что также следует учитывать.

Марки твердых сплавов

Среди вольфрамсодержащих твердых сплавов наиболее распространенными марками являются ВК - сплавы на основе карбида вольфрама с кобальтом в качестве металла-связки, ТК - сплавы на основе карбида вольфрама с кобальтом в качестве металла-связки и добавлением карбида титана, ТТК - то же, что и ТК плюс карбид тантала.

В общем случае марки вольфрамсодержащих твердых сплавов формируются следующим образом: буква В - карбид вольфрама (WC), Т - карбид титана (TiC), ТТ - карбиды титана и тантала (TaC), КНТ - карбонитрид титана, К - кобальт (Co), Н - никель (Ni); цифры после букв - содержание этих веществ в процентах, а для букв ТТ - сумму содержания карбидов титана и тантала; содержание карбида вольфрама не указывается, оно определяется по разности.

В безвольфрамовых сплавах в качестве связующего металла используют никель в смеси с 20- 25% молибдена.

Химический состав некоторых марок приведен в таблице.

Марка	Состав, %
	WC	TiC	TaC	Co
ВК6	94	-	-	6
ВК8	92	-	-	8
ВК10	90	-	-	10
Т30К4	66	30	-	4
Т15К6	79	15	-	6
Т5К12	83	5	-	12
ТТ7К12	81	4	3	12
ТТ8К6	84	8	2	6
ТТ20К9	71	8	12	9
ТН20	-	80	-	(Ni+Mo) - 20
КНТ16	-	84 - Ti(C,N)	-	(Ni+Mo) - 20

Как выбрать нужную марку твердого сплава?

Таблица марок твердых сплавов

Таблица выбора марок твердых сплавов в зависимости от вида, условий обработки, характера и обрабатываемого материала.

Титанотанталовольфрамовые твердые сплавы

Титанотанталовольфрамовые твердые сплавы – трехкарбидные твердые сплавы системы TiC – ТаС – WC – Со. В этих сплавах струк- тура карбидной основы представляет собой твердый раствор (Ti, Ta, W)C и избыток WC. Цифра после букв ТТобозначает суммарную массовую долю (в процентах) двухкарбидов TiC + TaC, a цифра после буквы К– количество кобальта в процентах.

Например, сплав ТТ8К6 содержит Со = 6 %, (TiC + TaC)= 8 %, WC = 100 - (6 + 8) = 86 %.

Сплавы данной группы отличаются высокими прочностными характеристиками и, как следствие, лучшей, чем сплавы других групп, сопротивляемостью вибрациям и выкрашиванию.

Каждая марка имеет свою предпочтительную область примене- ния, в которой она обеспечивает максимальные работоспособность сплава и производительность процесса обработки.

Общим недостатком рассмотренных групп твердых сплавов яв- ляется повышенная дефицитность вольфрамового сырья – основного компонента, определяющего их повышенные физико-механические характеристики. Поэтому в некоторых случаях можно эффективно использовать безвольфрамовые твердые сплавы.

Безвольфрамовые твердые сплавы:

ТМ1; ТМЗ (ВТУ 45-75);

Безвольфрамовые твердые сплавы – сплавы на основе карбида (TiC) и карбонитрида (TiN) титана, сцементированные никелемолиб- деновой связкой (Ni + Mo).

Их разработка вызвана возрастающим дефицитом на вольфра- мовую рудуи кобальт. Карбид вольфрама (WC) заменен в этих спла- вах карбидом титана(TM1; TH30) или карбонитридом титана (КНТ16; КНТ30).

Рассмотрим химический состав сплавов. Например, сплав ТН20 содержит: (Ni + Mo) = 20 %, ТiC = 80 %.

Сплав КНТ16: (Ni + Mo) = 16 %, TiN = 84 %.

Характерные свойства безвольфрамовых твердых сплавов: вы- сокая твердость и теплостойкость, окалиностойкость, отсутствие ад- гезионного взаимодействия с обрабатываемым материалом, т. е. ин- струменты из этих сплавов работают по сталям без наростообразова- ния, что уменьшает износ инструментов по передней и задней по- верхностям, обеспечивает низкую шероховатость обработанных по- верхностей и их высокую размерную точность. Благодаря их высокой плотности при заточке режущего инструмента можно получить ост- рую кромку, что особенно ценно для инструмента, предназначенного для чистовой и тонкой обработки.

В то же время эти сплавы имеют ряд недостатков: более низкий, чем у стандартных твердых сплавов, модуль упругости и, следова- тельно, низкое сопротивление упругим и пластическим деформациям, меньшую теплопроводность и ударную вязкость, а значит, низкую сопротивляемость ударным нагрузкам и температуре в зоне резания. Кроме того, сплавы имеют склонность к трещинообразованию при напайке.

Указанные свойства определяют область рационального приме- нения безвольфрамовых твердых сплавов – чистовое точение и фре-

зерование (взамен шлифования) углеродистых и легированных кон- струкционных сталей с высокой скоростью резания и небольшими сечениями среза.

Практическая часть

Расшифровать указанные марки твердых сплавов, провести их классификацию.

Таблица 6.1 – Варианты заданий

Контрольные вопросы

1. Из каких компонентов состоят твердые сплавы?

2. Способ изготовления твердых сплавов.

3. Свойства твердых сплавов.

4. Классификация твердых сплавов.

5. Принципы маркировки твердых сплавов.

6. Преимущества и недостатки твердых сплавов.

7. Область применения различных групп твердых сплавов.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №7

КЛАССИФИКАЦИЯ И МАРКИРОВКА СМЕННЫХ МНО- ГОГРАННЫХ ПАСТИН

Твердые сплавы

Литые твердые сплавы получают методом литья. К данной группе относят стеллиты (хром, вольфрам, никель, углерод; основа - кобальт), сормайты (хром, никель, углерод; основа - железо), стеллитоподобные сплавы (основа - никель). Для наплавки их выпускают в виде литых стержней или прутков различного химического состава.

В безвольфрамовых твердых сплавах карбид вольфрама заменяется либо на какой-либо другой твердый материал, например, нитрид, борид, силицид, либо на карбид иного тугоплавкого металла, например, циркония, гафния, ванадия, ниобия, тантала, хрома, молибдена.

Вольфрамо-медные псевдосплавы

Вольфрамо-медный псевдосплав — это композиционный материал, состоящий из меди и вольфрама.

При контроле содержания вольфрама мы можем задавать необходимый температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР), сопоставляя его с такими материалами как керамика (Al2O3, BeO), полупроводники (Si, GaAs), стекло и т.д.

Микроструктура сплавов вольфрама с медью

Отличительными свойствами нашей продукции являются:

• высокая тепловая электропроводность;
• отличная герметичность;
• четкий контроль размеров, качество поверхности и плоскостность;
• мелкое зерно наших сплавов.

Продукция из вольфрама

Промышленностью выпускается большое разнообразие продукции из данного тугоплавкого материала. Наиболее распространены вольфрамовые электроды, проволока, вольфрамовый порошок, штабик, лист.

Электроды являются неплавящимися и используются для сварки цветных металлов, высоколегированных сталей, материалов разного химического состава. Они обеспечивают высокую прочность сварного шва. Из вольфрамовой проволоки изготовляют нагреватели, спирали для ламп накаливания. Термоэлектродная проволока из сплава W-Re применяется для изготовления термопар, с помощью которых можно измерять высокие температуры. Порошок вольфрама является основой многих жаропрочных сталей и сплавов и твердых сплавов. Так, например, данный порошок является основой твердого сплава ВК8.

телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

Читайте также:

  
• Выехать в финляндию на лечение
  
• Аренда электромобиля во франции
  
• Кипр массаж для мужчин
  
• Развлечения для детей в афинах
  
• Прокат авто в германии что нужно знать