В2. Классификация и общая характеристика твердых сплавов Классификации марок твердых сплавов но составу

Современные спеченные твердые сплавы условно можно классифицировать по составу на четыре группы:

  • 1) сплавы WC-Co (ВК). Сюда относятся и WC-Co с добавками менее 2 % карбидов: ванадия, хрома, молибдена, тантала, ниобия и титана;
  • 2) сплавы WC-TiC-Co (ТК);
  • 3) сплавы WC-TiC-TaC(NbC)-Co (ТТК);
  • 4) безвольфрамовые твердые сплавы TiC(TiN)-Ni-Mo (БВТС).

Сплавы первой группы обозначаются буквами ВК с прибавлением

цифры, указывающей процентное содержание кобальта. Вторая группа сплавов обозначается буквами ТК. Цифра, стоящая за буквой Т, означает содержание в сплаве карбида титана, а цифра после буквы К - содержание кобальта. В третьей группе, обозначенной ТТК, буквы ТТ отвечают содержанию суммы карбидов титана и тантала (ниобия), а буква К - содержание кобальта. В России выпускается две марки безвольфрамовых твердых сплавов: TiC-Ni-Mo (ТН20) и Ti(C,N)-Ni-Mo (КНТ16). Цифры 20 и 16 означают примерное содержание суммы никеля и молибдена в соотношении 3,5:1, а остальное соответственно карбид титана или карбонитрид титана (50:50).

Сплавы WC-Co наиболее прочные, но недостаточно твердые и износостойкие. Различаются по содержанию кобальта от 3 до 25 % (ВКЗ-ВК25) и размеру зерна WC-фазы: особомелкозернистые (ОМ), мелкозернистые (М), среднезернистые (без буквы), крупнозернистые (В) и особокрупнозернистые (К.КС.С). Так, есть сплавы ВКбОМ, ВК6М, ВК6, ВК6В, ВК6С, ВК6КС.

Для сплавов ОМ размер зерна WC равен 0,5... 1,5 мкм; М -

  • 1.0. ..2.0 мкм; среднезернистых - 2,0...3,0 мкм; крупнозернистых -
  • 4.0. ..6.0 мкм; особокрупнозернистых - 8,0...15 мкм.

В настоящее время широкое распространение получают ультра- дисперсные или наноструктурированные твердые сплавы, которые подразделяются по размеру зерна WC-фазы на субмикронные - 0,6... 1,5 мкм; ульградисперсные - 0,2...0,5 мкм; наноразмерные - менее 0,2 мкм (50... 150 нм).

С ростом содержания кобальта и размера зерна WC-фазы прочность при изгибе у сплава растет, а твердость падает. С учетом этого

и сплавы, содержащие 3...8 % Со, применяются для обработки резанием чугуна, некоторых марок сталей и сплавов, для оснащения волочильного инструмента, некоторых горных пород и бурения скважин.

При содержании кобальта 10... 15 % сплавы применяют в условиях умеренной нагрузки: черновое точение чугунов и сплавов и сплавов повышенной твердости, при перфораторном бурении крепких пород, частично для оснащения инструмента по обработке высадкой и штамповкой.

Наиболее прочные и «пластичные» марки твердых сплавов, но недостаточно твердые (20...25 % Со) применяют для оснащения инструмента объемной штамповки, работающего в условиях повышенной ударной нагрузки.

Сплавы WC-TiC-Co выпускаются главным образом для оснащения инструментов при обработке различных сталей. Эти сплавы по сравнению с WC-Co более твердые (при одинаковом содержании кобальта), но менее прочные. Температура разупрочнения этих сплавов выше, чем у WC-Co.

Различают малотитановые (5... 10% TiC) - Т5К10, среднетитановые (10...20% TiC) - Т15К6, и многотитановые сплавы (25...60% TiC) - Т30К4.

Увеличение содержания TiC приводит к повышению твердости, износостойкости, но к падению прочности, а следовательно, к изменению условий резания - чистовой обработке при высоких скоростях, т.е. без ударов.

Сплавы группы ТТК условно называют «универсальными», так как они применяются во многих случаях для обработки резанием стальных и чугунных изделий. По прочности они приближаются к сплавам WC-Co, а по твердости к WC-TiC-Co (зависит от состава). За рубежом это наиболее многочисленная группа сплавов (табл. В2.1) с содержанием 5... 15 % TiC, 2...20 % ТаС (NbC), 5... 15 % Со, остальное WC (в зависимости от марки сплава). В России выпускается только 4 марки: ТТ8К6, ТТ7К12, ТТ10К8А и ТТ10К8Б, ТТ20К9.

Сплавы TiC(TiN)-Ni-Mo у нас в стране находятся в стадии разработки. Предназначались они как заменители сплавов первой и второй группы, но до настоящего времени по свойствам они уступают отечественным сплавам ВК и ТК, существенно уступают зарубежным безвольфрамовым твердым сплавам. Характеризуются повышенной хрупкостью.

Таблица В2.1

Спеченные твердые сплавы группы ТТК, выпускаемые фирмами

Наименование

фирмы

Обозначение

Состав, % масс.

Структура и свойства

Обозначение по ISO

WC

TiC

(Та. Nb)C*

Co

Размер карбидной фазы, мкм

G НЭП»

МПа

Твердость

HRA

HV

Adams Ins., USA

548

81.67

5

6.4

7

Средний

2100

91.9

-

М 20; М 30

495

4.0

12

9

5

«

1400

92,0

-

Р 01;Р 20

Atrax, USA

T 70

85

3

6

6

I...9

1620

91,7

М 20 ; М 30

T 8

76

8

12

4

I...3

1240

93,5

-

Р 01; Р 20

Kennametal Inc., USA

К 40

86,5

2,5

5,0

6,0

Мелкий

2200

91,7

-

М 20; М 30

К 45

74

10

11

5

«

1700

92,6

-

Р 01; Р 20

Bohlerit gcs., Ausriya

ЕВ 15

82

5

5,5

7,5

1...3

1950

-

1560

М 20; М 30

SB 10

57,5

18

15

9,5

1...3

1700

-

1570

Р 01;Р 20

SB 40

77

4

8

II

1...3

2300

-

1400

Р 40;Р 50

Paul Kemmer GmbH,

M 10

84

10

6

< 1

1350

-

1700

М 20 ; М 30

Germany

P 10

55

36

9

< 1

1300

-

1600

Р 01;Р 20

Plansec Tizit GmbH,

U 20 T

77

4

10

9

I...2

1800

-

1460

М 20; М 30

Austriya

S 10T

69

16

8

7

1...2

1400

-

1670

Р 01;Р 20

S 40 T

77

4

8

11

I...2

2400

-

1420

Р 40;Р 50

Seco Tool AB. Sweden

SU 41

84.8

6,5

3,2

5,5

1...2

1700

-

1630

М 20; М 30

S60M

77

4

8

11

I...3

2200

-

1410

Р 40;Р 50

AB Sandvik Coromant,

S IP

55,5

19

16

9,5

I...3

1700

-

1550

Р 01; Р 20

Sweden

S6

77

4

8

11

1...3

2400

-

1400

Р 40;Р 50

Sandvik Hard Materials,

MP 10

55,5

-

35

9,5

Средний

1700

91,9

1575

Р 01;Р 20

Sweden

Sumitomo Elitric In-

U 2

82

10

8

2...3

1700

92.4

М 20; М 30

duslies Ltd, Japan

ST 10 P

54

37

9

2...3

1500

92

-

Р 01; Р 20

ST 40 E

77,5

11

11,5

2...3

2000

90

-

Р 40;Р 50

Наименование

фирмы

Обозначение

Состав. % масс.

Структура и свойства

Обозначение по ISO

WC

TiC

(Та, Nb)C*

Со

Размер карбид-

® изг»

Твердость

ной фазы, мкм

МПа

HRA

HV

Toshiba Tungaloy Со

ТХ 100

56

20

15

9

I...2

1850

92

-

Р 01; Р 20

Lid, Japan

TU 20

89

4

8

8

1...2

2250

91,5

-

М 20; М 30

ТХ 40

79

6

4

11

2...4

2250

89,5

-

Р 40; Р 50

American National Carbide Co, USA

AN 67

75

9

10

6

I...3

1750

92,5

-

Р 01;Р 20

Hertel Ag, Germany

Р 10

58

16,5

9,0

I...2

1800

-

1600

Р 01;Р 20

Mitsubishi Materials Corporation. Japan

STi ЮТ

53

38

9

1...2

1550

91,5

Р 01;Р 20

КЗТС, Победит, РФ

ТТ20К.9

71

8

12

9

2...3

1400

88

-

Р 01; Р 20

КЗТС, РФ

ТТ10К8Б

82

3

7

8

2...3

1700

89

-

М 20; М 30

* Сумма TiC + (Та, Nb)C.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >