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

7.4. Технология изготовления твердосплавных заготовок для оснащения инструмента, предназначенного для обработки металлов давлением

Технологическая схема производства заготовок для оснащения инструмента приведена на рис. 7.9. В общем виде эта технология мало отличается от традиционной техно-

Получение металлических порошков вольфрама и кобальта

Карбидизация вольфрама

Смещение порошков карбида вольфрама и кобальта, а Также введение легирующих добавок других карбидов тугоплавких металлов, в жидкой среде

Формообразование заготовок

Гидростатическая обработка заготовок жидкостью высокого давления

Спекание заготовок (твердофазное и жидкофазное)

Допекание спеченных заготовок прн повышенном давлении инертного газа и высокой температуре

Рис. 7.9. Укрупненная технологическая схема производства заготовок из сплавов иа основе WC-Со для оснащения инструмента, предиазначеиного для обработки металлов давлением

(для роликоподшипников), матрицы для высадки гаек, матрицы для высадки деталей стержневой формы диаметром 10-12 мм с Круглой головкой и 6-8 мм с шестигранной головкой - из сплава ВК20-КС; матрицы для высадки деталей стержневой формы диаметром более 20 мм - из сплава ВК20-К; рабочие элементы ротационно-ковочных машин, бойки для радиальной ковки при повышенной температуре - из сплава ВК25Хр.



логии производства изделий из твердых сплавов. Специфические операции и технологические приемы, существенно влияющие на свойства твердого сплава, относятся в основном к области формообразования и спекания заготовок.

Формообразование заготовок для оснащения инструмента, предназначенного для обработки металлов давлением, характеризуется многообразием, поскольку в широком диапазоне меняются форма, размеры, масса, а также требования к качеству готовых изделий 1171.

Формообразование заготовок происходит в процессе прессования пластифицированных смесей в пресс-формах на прессах-автоматах или гидравлических прессах, формованием заготовок Б гидростатах, путем механической обработки пластифицированных или полуспеченных заготовок или горячего прессования. Прессование в пресс-форме является самым распространенным методом формования порошков в изделия для инструмента, предназначенного для обработки металлов давлением. Этот метод характерен простотой и высокой производительностью. Давление прессования порошков твердых сплавов обычно 0,06-0,12 ГПа и зависит от состава и дисперсности применяемого порошка, а также формы и соотношения размеров прессуемого изделия. Прессованием Б прессформах могут быть получены заготовки ограниченного размера диаметром до 150 мм, высотой 40-60 мм.

При необходимости изготовления более крупных изделий используют прессование порошка в эластичных чехлах жидкостью под высоким давлением (до 0,3 ГПа) в специальных аппаратах-гидростатах. Этот метод называется гидростатическим прессованием (ГСП). С помощью ГСП удается получить заготовки с одинаковой плотностью по всему объему. Однако этот метод малопроизводителен и характеризуется повышенным расходом смеси твердого спдава. Требуемые размеры и параметр шероховатости поверхности готового изделия достигаются последующей механической обработкой заготовки. Вместе с тем ГСП по сравнению с традиционной технологией позволяет значительно снизить число пор размером более 6 мкм (табл. 7.5). В то же время концентрация мелких пор размером менее 5 мкм не уменьшается или даже наблюдается тенденция к их росту.

Гидростатическое прессование смеси твердого сплава без пластификатора также заметно снижает концентрацию крупных пор (см. табл. 7.5). Поры размером более 6 мкм ухудшают не только механические свойства, но и качество поверхности обрабатываемого металла, так как поверхностные дефекты, имеющиеся на рабочем инструменте из твердого сплава, «отпечатываются» на поверхности прокатываемого металла, ухудшая ее. Поэтому ГСП применяют для изготовления деталей из твердого сплава с повышенным качеством: твердосплавные валки, крупные вытяж-



7.5. Влияние условий прессовании и спекании на степень пористости спеченных образцов из твердого сплава BK15-C

Прессование

Температура твердофазного спекания. К

Среда окончательного спекания

Плотность образцов D-10-, кг/м

Суммарная длина пор, мкм, на площади 1 мм

крупных, более 6 мкм

мелких, менее 5 мкм

В стальных пресс-формах пластифицированная смесь

923 923

Водород Вакуум

13.94 14.07

1.331 0.556

0,250 0.483

1273 1273

Водород Вакуум

13,97 14,09

0,831 0.194

0.506 0.333

Гидростатическое прессование смеси: пла стифицир она н-ной

923 923

Водород Вакуум

14,07 14,11

0,910 0.560

0,383 0,541

1273 1273

Водород Вакуум

14,00 14,06

0,630 0,240

0.658 0.458

непластифициро-ванной

923 923

Водород Вакуум

14,05 14.13

0,560 0.280

0.458 0.497

1273 1273

Водород Вакуум

14,09 14.10

0,280 0.070

0.397 0.910

ные штампы. Например, применяя ГСП пластифицированных смесей при давлении жидкости в камере гидростата 101,3 МПа, прессовали заготовки размером 164X96X348 мм, массой 37,6 кг из сплава ВК15. После ГСП заготовки подвергали сушке, механической обработке и спеканию в вакуумной печи в режиме низкого вакуума.

С помощью ГСП с применением специальной оснастки, спекания в вакууме и допекания в газостате в СССР освоено производство крупногабаритных заготовок, из которых изготовляют прокатные валки диаметром до 240 мм и длиной до 2000 мм, втулки наружным диаметром до 240 мм, внутренним диаметром до 120 мм и высотой до 350 мм.

Механической обработкой пластифицированных заготовок также можно изготовлять заготовки со сложной конфигурацией поверхностей и большой длины, например, пуансоны ударного выдавливания длиной до 200 мм. Заготовки прессуют в обычных стальных пресс-формах, затем подвергают предварительному спеканию, пластифицированию, механической обработке с уче-



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