|
| |
|
Главная Промышленность Классификация сплавов для обработки металлов давлением 285 7.2. Свойства сплавов Структурно чувствительными механическими свойствами сплавов являются прочность, сопротивление разрушению, пластичность, твердость, износостойкость; структурно нечувствительными - плотность, модуль упругости, коэффициент Пуассона. Наиболее широко для характеристики сплавов, применяемых при обработке металлов давлением, используют показатели прочности при изгибе и сжатии, значения предельной пластической деформации и удельной работы деформирования, определяемые при одноосном сжатии, а также твердость и износостойкость. Прочность при изгибе отражает свойства твердого сплава при жестком способе нагружения, когда нормальные растягивающие напряжения превышают касательные. Прочность при сжатии характеризует поведение твердого сплава при мягком способе нагружения, когда преимущественное распространение имеют касательные напряжения. Тот факт, что у твердых сплавов на основе WC-Со предел прочности при сжатии значительно превосходит предел прочности при изгибе, свидетельствует о более высоком сопротивлении этих сплавов касательным напряжениям по сравнению с нормальными растягивающими напряжениями. Способность к пластическому деформированию характеризует сопротивление твердого сплава разрушению при динамическом нагружений. Работа пластического деформирования, определяемая по диаграмме «напряжение-деформация» как площадь, ограниченная кривой «напряжение-деформация», осью абсцисс и ординатой разрушающей нагрузки, зависит от двух величин - предела прочности и предельной деформации. Работа пластического деформирования до разрушения численно равна работе разрушения и определяет сопротивление, разрушению твердого сплава 121). На рис. 7.1-7.8 приведены зависимости структурно чувствительных механических свойств твердых сплавов на основе WC-Со от двух основных факторов: dc - среднего размера зерна карбида вольфрама и Vqo - содержания кобальта. Свойства твердых сплавов на основе WC-Со существенно меняются в зависимости от температуры испытаний (см. рис. 7.2, 7.7), что обусловлено разупрочнением связки. Характеристики прочности и пластичности определяют осред-ненные свойства образца. Критерии, разработанные на основе линейной механики разрушения и определяющие сопротивление металлов разрушению (трещиностойкость), оценивают локальные свойства материала. На рис. 7.1 приведена зависимость коэффициента интенсивности напряжений /С/ от содержания кобальта и Рис. 7.1. Зависимость относительной величины Кгс от Vco и dwci 100 % Kic = = 11 МПа-м/2 среднего размера зерна фазы WC при 293 К, а на рис. 7.2 -при повышении температуры испытаний. Прочность при изгибе увеличивается с ростом содержания кобальта, интенсивное повышение наблюдается для всех сплавов в диапазоне Vco = 5 ... 15 %, затем интенсивность повышения уменьшается. Более высокой прочностью обладают сплавы с меньшим размером зерна (в диапазоне среднего размера зерна WC 2,5-9 мкм) (см. рис. 7.3). Прочность при сжатии снижается k;ik ггри увеличении Усо от 6 до 30 %, так и с ростом зерна фазы WC в диапазоне изменения размера зерна 2,5-8 мкм (см. рис. 7.4). Способность к пластическому деформированию, а следовательно, и сопротивление разрушению сплавов на основе WC-Со повышается как с ростом размера зерна, так и с увеличением содержания Со (см. рис. 7.5).  fj,* по пассе  1DD 600 вОО 1000 1200 о) т 600 воо то то Рис. 2,2. Изменение Kic от температуры испытаний для сплавов на огиове WC. Со с dwc = 2 мкм (а) и dwc = .3 мкм (ff) 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 |
