Главная  Промышленность 

0 1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120

Т, мин

1д Г, мин

80 60

ifO 30

го п


50 70 ЮО ffO Ig у,м/мин

Рис. 1.1. Зависимость стойкости резца, оснащенного сплавом на основе WC-Со с разным содержанием кобальта, от скорости резании при точении заготовок из серого чугуна (5= 0,2 мм/об; t = 1 мм):

/ - ВК4; 2 - ВК6; 3 - ВК8; 4 - ВК12

50 70 100 ItO Ig v,м/мин

Рнс. 1.2. Зависимость стойкости резца, оснащенного сплавом на основе WC-Со с разным содержанием кобальта, от скорости резания при точеннн стали 50 (5 = = 0,2 мм/об; t = I мм): i - ВК4; 2 -ВК6; 3 - ВК8

дуется ДЛЯ чистовой обработки с максимально допустимой скоростью резания, но с малыми подачей и глубиной резания, а сплавы ВК8, ВКЮМ и ВК10-ОМ - для черновой обработки с пониженной скоростью резания и увеличенным сечением среза в условиях ударных нагрузок.

Вольфрамокобальтовые сплавы рекомендуются преимущественно для обработки материалов, дающих стружку надлома: чугунов, цветных металлов, стеклопластиков, фарфора и т. д.

При одинаковом содержании кобальта физико-механические и режу-

I 0,6 -с 0,f -

ё 0,3 -

: 0.1 - о

Рис. 1.3. Зависимость эксплуатационной прочности от содержании кобальта в сплавах на основе WC-Со (V = 56 м/мин; t = 1,5 мм)



1.7. Характеристики физико-механических свойств сплавов на основе WC-Со различной зернистости WC-фазы (содержание кобальта 6 %)

Сплав

Средний р;)змер зерен карбидной фазы, мкм

2 «. а

£ О . к

Не, к А/м

ВК6-0М

1270

90,5

22,3-27,9

ВК6-М

142!

4910±240

90,0

23,4

15,5-19.9

В Кб

1519

4390±280

88,5

19,2

10,3-15,1

ВК6В

1660

3680±!40

87,5

18.8

6,3-11.1

щие свойства сплавов в значительной мере определяются зернистостью карбидной фазы, главным образом - средним размером зерен карбида вольфрама. Разработанные технологические приемы позволяют получать твердые сплавы, в которых средний размер зерен карбидной составляющей может изменяться от долей микрометра до 10-15 мкм.

В табл. 1.7 приведены характеристики некоторых физико-механических свойств сплавов на основе WC-Со различной зернистости.

Зависимость стойкости твердосплавных резцов от среднего размера зерен фазы WC при точении серо.г-о чугуна показана на рис. 1.4.

С увеличением размера зерен карбидовольфрамовой фазы сплава твердость, модуль упругости, сопротивление абразивному изнашиванию и стойкость при резании чугуна уменьшаются, а предел прочности при изгибе растет. Эта закономерность широко используется при создании сплавов различного назначения с заданными свойствами.

В СССР первыми такими сплавами были мелкозернистые сплавы ВКЗМ и ВК6М, показавшие хорошие результаты при обработке твердых чугунов, закаленных и коррозионно-стойких сталей, а также других труднообрабатываемых материалов.

Кроме того, мелкозернистые сплавы с повышенным содержанием кобальта, например ВКЮМ, применяют для оснащения цельно-твердосплавпого мелкоразмерного инструмента: сверл, зенкеров, разверток и фрез различных типов.

Рис. 1.4. Зависимость стойкости резца от среднего размера зерна фазы WC при точении серого чугуна СЧ 30. Резец оснащен сплавами:

/ г- BK60M; 2 - ВК6М; 3 - BK6; 4 ~ ВКбВ; 5 ~ BK6-KC

I 25



113 4

Средний, размер зерен (разы WC,mhm



Затем была разработана гамма сплавов с еще более мелкозернистой структурой (основная масса зерен карбида вольфрама размером менее 1 мкм) и содержанием кобальта 6 и 10 %. Они содержали также небольшие добавки карбида тантала (около 2 %) и ванадия (0,1 %), которые главным образом препятствуют росту зерен карбида вольфрама при спекании.

Сплав ВК6-0М обладает высокой стойкостью при тонком точении и растачивании жаропрочных и коррозионно-стойких сталей и сплавов некоторых марок, чугунов высокой твердости, в том числе ковких, закаленных сталей и алюминиевых сплавов. Особенно эффективен этот сплав при обработке вольфрама и молибдена, а также при развертывании и шабрении стальных и чугунных заготовок.

Сплав ВКЮ-ОМ предназначен для черновой и получерновой обработки коррозионно-стойких сталей, титановых и никелевых сплавов некоторых марок и особенно сплавов на основе вольфрама и молибдена.

Благодаря особо мелкозернистой плотной структуре сплавов можно при заточке и доводке инструментов, оснащенных сплавом типа «ОМ», достигать наименьших радиусов скругления режущих кромок. Это обеспечивает получение меньших шероховатости обработанной поверхности и отклонения размеров.

С целью экономии дефицитного тантала и снижения стоимости, разработаны сплавы, в которых карбид тантала заменен карбидом хрома. Карбид хрома тормозит рост зерна карбида вольфрама при спекании и при добавлении его получаются сплавы с весьма мелкозернистой однородной структурой и высокой износостойкостью. Что касается прочности, то добавка карбида хрома неоднозначно влияет на предел прочности при изгибе сплавов с разным содержанием кобальта: в сплаве с 6 % кобальта введение карбида хрома до 1 % по массе снижает предел прочности при изгибе (при комнатной температуре), в сплаве с 10 % кобальта добавка хрома не вызывает изменения прочности, а в сплаве с 15 % кобальта добавка карбида хрома даже повышает предел прочности по сравнению с аналогичным сплавом типа «ОМ».

Во всех случаях легирование сплавов карбидом хрома увеличивает их твердость и прочность при повышенных температурах.

Характеристики основных физико-механических свойств сплавов типа «ХОМ» приведены в табл. 1.8, а примеры применения сплавов типа «ОМ» и «ХОМ» -в табл. 1.9. Наряду с содержанием кобальта и зернистостью фазы WC, большое влияние на режущие свойства сплавов на основе WC-Со оказывает содержание углерода в сплаве.

Наличие в сплаве избытка углерода в виде графита снижает износостойкость сплава, а недостаток углерода, вызывающий образование фазы rj (двойной карбид вольфрама н кобальта).



0 1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120