|
| |
|
Главная Промышленность ТОМ коэффициента усадки на обычном металлорежущем оборудовании, применяя твердосплавный режущий инструмент. Затем удаляют парафин и выполняют окончательное спекание. Основной недостаток метода - повышенный расход смесей, так как стружку после обработки не собирают, а направляют на химическую переработку. Вместе с тем этот метод удобен для изготовления ограниченной партии инструмента при отсутствии пресс-форм. В ряде случаев заготовки диаметром 80-240 мм изготовляют горячим прессованием. Горячее прессование обычно проводят в графитовых пресс-формах при температуре 1623-1773 К, давлении до 0,02 ГПа и выдержке при максимальной температуре до 10 мин. Преимущество этого метода - простота изготовления пресс-формы из графита при мелкосерийном производстве изделий, особенно крупногабаритных. Недостаток метода - повышенный припуск на размеры заготовки вследствие необходимости удаления дефектного слоя, образовавшегося в результате взаимодействия расплавленного твердого сплава с материалом пресс-формы, наличие в твердом сплаве значительных напряжений термического происхождения. В настоящее время этот метод находит применение для изготовления заготовок крупных волок диаметром 90-230 мм для волочения труб (ГОСТ 2330-76) из сплавов ВК8 и ВК15. Гидростатическое обжатие жидкостью высокого давления (ГСО). Крупные заготовки, формование которых в пресс-формах не обеспечивает пропрессовку, изделия сложной формы или изделия, получаемые из трудноформуемых материалов (тонкодисперсных и с небольшим количеством связующего металла), подвергают после формования в пресс-формах и предварительного спекания ГСО. В некоторых случаях ГСО заменяет формование в гидростатах. ГСО оказывает сложное влияние на структуру и свойства твердых сплавов на основе WC-Со. Оптимальное давление ГСО, при котором достигается снижение пористости, 0,5-1 ГПа. При этом наблюдается уменьшение объемной усадки заготовок при спекании в 1,5-2 раза, сокращение числа крупных (более 6 мкм) пор. В некоторых случаях возможно применение и более высоких давлений ГСО (до 1,5-2 ГПа). В этом случае наблюдается дробление зерен и повышение износостойкости. Однако при этом возрастает опасность возникновения закрытой пористости и наблюдается ухудшение механических и эксплуатационных свойств изделий. Возможна также более интенсивная перекристаллизация дробленых зерен карбидной фазы в процессе окончательного спекания. Для предотвращения этого необходимо снизить температуру спекания изделий на 293-329 К по сравнению со спеканием изделий без ГСО. Спекание заготовок. В процессе спекания формируются структура и свойства твердого сплава. Условия и режимы спекания определяются составом и дисперсностью карбидной фазы сплава. Эта важная технологическая операция подробно описана в технической литературе. Допекание порошковых твердосплавных заготовок при повышенном давлении газа и высокой температуре. В СССР, а также за рубежом (фирмы «Коромант», Швеция; «Видиа-Крупп», ФРГ; «Кеннаметал», США и др.), допекают спеченные изделия при высокой температуре (1623-1723 К) и повышенном давлении газа (0,1-0,2 ГПа). Допеканию подвергают спеченные в атмосфере водорода или вакуума изделия с плотностью, близкой к теоретической. Допекание проводят в специальных аппаратах - газо-статах. В качестве среды чаще всего используют аргон, подвергнутый глубокой очистке. При этом отмечается значительное повышение прочности при изгибе твердых сплавов на основе WC-Со. После допекания в газостате, наряду с увеличением прочности значительно сужается диапазон значений предела прочности при изгибе. Наряду с этим наблюдается также увеличение прочности при сжатии (предела вьшосливости) в условиях циклического знакопостоянного нагружения. Так, для сплава ВКб предел выносливости увеличивается на 30 %. Влияние допекания в газостате на прочность объясняется значительным снижением концентрации крупных пор в сплаве. В процессе такой обработки происходит как бы растворение пор в жидкой связующей фазе под действием окружающего повышенного давления газа. Снижение концентрации дефектов такого рода в большой степени влияет на свойства малокобальтовых и мелкозернистых сплавов, характеризующихся пониженной способностью к пластической деформации. Допекание в газостате, или горячее изостатйческое прессование (ГИП-термин, принятый за рубежом), необходимо для крупногабаритных изделий, поскольку традиционная технология не обеспечивает отсутствия дефектов в изделии (табл. 7.6). Допекание в газостате проводят с применением специального оборудования, весь цикл продолжается 10-20 ч (в зависимости от объема загрузки и выбранных режимов). Охлаждают заготовки в течение 5-10 ч. Этот метод можно отнести к термической обработке твердого сплава, медленному отжигу с охлаждением под действием всестороннего внешнего давления. Допекание в газостате является дорогостоящей операцией. Поэтому необходимость применения ее следует оценивать с точки зрения рентабельности. Термическая обработка порошковых заготовок из твердых сплавов. Термическую обработку твердых сплавов можно разделить на четыре вида: 7.6. Изменение свойств твердых сплавов в результате горячего нзостатнческого уплотнения [42]
ОТЖИГ (или отпуск) при температуре 873-1523 К (до температуры образования жидкой фазы) с выдержкой в течение 1 ч и более; отжиг при температуре 1593-1673 К, превышающей температуру появления жидкой фазы с выдержкой в течение 1 ч и более; закалка от температуры 1623-1723 К (температура образования жидкой фазы) в различных средах; закалка от 1273 до 1473 К в различных средах с охлаждением до 293 К. Термообработку первого вида проводят для изменения напряженного состояния фаз и строения связующей фазы. Примером может служить низкотемпературный отжиг при 1073-1173 К в течение 1 ч в восстановительной атмосфере (пли вакууме) в целях уменьшения микронапряжений, возникающих в твердом сплаве после электроэрозионной обработки. Прочность при этом становится такой же, которую имели образцы, не подвергавшиеся электроэрозионйой обработке. Такая термообработка рекомендуется для деталей разделительных штампов из сплавов с содержанием 15 и 20 % Со, изготовленных электроэрозионной обрат боткой [281, а также для деталей, изготовленных горячим прессованием. Термообработку второго вида проводят для повышения однородности состава по сечению изделия. Она сопровождается также изменением микронапряжений в структуре сплава. Примером может служить высокотемпературный отжиг при 1593- 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 |
||||||||||||||||||||
