Твердые сплавы (металлокерамические) и минералокерамические материалы.

Основной частью всех металлокерамических твердых сплавов являются карбиды тугоплавких металлов – вольфрама и титана (Таблицка.7.). В качестве связующего материала в состав твердых сплавов обычно входит кобальт. Карбиды тугоплавких металлов вследствие их высокой твердости и износоустойчивости применяются в качестве основной части твердых сплавов.

Карбиды тугоплавких металлов не разлагаются при обыкновенных температурах ни кислотами, ни щелочами. Твердость карбидов таких металлов, как железо, кремний, вольфрам, титан, тантал, ниобий, ванадий приближается к твердости алмаза.

Таблица.7.Свойства карбидов титана и вольфрама, входящих в состав твердых сплавов

Сложность изготовления и использования карбидов тугоплавких металлов привела к тому, что сами карбиды стали получать с помощью методов порошковой металлургии в виде очень тонкого и мелкого порошка, а изделия из них – путем прессования и последующего спекания при температуре плавления этих веществ. Так как спеченные карбиды оказались весьма хрупки, в состав твердых сплавов начали вводить вспомогательный материал – кобальт, который в процессе спекания расплавляется, растекается между зернами карбида и при охлаждении затвердевает, способствуя образованию прочного сплава.

Твердые спеченные сплавы состоят из смеси порошков карбида вольфрама (основа) – 66-97 % и кобальта 3-25 %. В зависимости от марки сплава в него добавляют такие компоненты, как карбид титана – 3-30 % и карбид тантала – 2-12 %. Предел прочности твердых сплавов при изгибе составляет 1176-2156 МПа (120-220 кгс/мм²), твердость – 79-92 HRА.