Твердые сплавы для режущих инструментов. Марки, получение, применение, свойства.

Твёрдые 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, связанные кобальтовой металлической связкой, при различном содержании кобальта или никеля.

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.Безвольфрамовые ТНМ20, ТНМ25, ТНМ30

По химическому составу твердые сплавы классифицируют:

§ вольфрамокобальтовые твердые сплавы (ВК);

§ титановольфрамокобальтовые твердые сплавы (ТК);

§ титанотанталовольфрамокобальтовые твердые сплавы (ТТК).

Твердые сплавы по назначению делятся (классификация ИСО) на:

§ Р — для стальных отливок и материалов, при обработке которых образуется сливная стружка;

§ М — для обработки труднообрабатываемых материалов (обычно нержавеющая сталь);

§ К — для обработки чугуна;

§ N — для обработки алюминия, а также других цветных металлов и их сплавов;

§ S — для обработки жаропрочных сплавов и сплавов на основе титана;

§ H — для закаленной стали.

Из-за дефицита вольфрама разработана группа безвольфрамовых твердых сплавов, называемых керметами. Эти сплавы содержат в своем составе карбиды титана (TiC), карбонитриды титана (TiCN), связанные никельмолибденовой основой. Технология их изготовления аналогична вольфрамосодержащим твердым сплавам.

Эти сплавы по сравнению с вольфрамовыми твердыми сплавами имеют меньшую прочность на изгиб, ударную вязкость, чувствительны к перепаду температур из-занизкой теплопроводности, но имеют преимущества — повышенную теплостойкость (1000 °C) и низкую схватываемость с обрабатываемыми материалами, благодаря чему не склонны к наростообразованию при резании. Поэтому их рекомендуют использовать для чистового и получистового точения, фрезерования. По назначению относятся к группе Р. Пластинки из твердого сплава имеют 86-92 HRA обладают высокой износостойкостью и красностойкостью (800—1000 °C), что позволяет вести обработку со скоростями резания до 800 м/мин.

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.).

§ Прокатка: твердосплавные валки (выполняются в виде колец из твердого сплава, одеваемых на металлическое основание)

§ 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.