12.5. Твердые сплавы

        Твердыми называют сплавы, изготовленные методом порошковой металлурги и состоящие из карбидов тугоплавких металлов. (WC, TiC, TaC), соединенных кобальтовой связкой. твердые сплавы подразделяются на три группы:

• вольфрамовые ( ВК3, ВК6, ВК8, ВК10);

• титановольфрамовые (Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5К10, Т5К12);

• титанотанталовольфрамовые (ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ10К8-Б,ТТ20К9).

В марках первые буквы обозначают группу, к которой относится сплав (ВК - вольфрамовая, Т - титановольфрамовая, ТТ - титанотанталовольфрамовая); цифры в вольфрамовой группе - количества кобальта; первые цифры в титановольфрамовой группе - количества карбида титана, а вторые цифры - количества кобальта; первые цифры в сплавах титанотанталовольфрамовой группы - количество карбидов титана и тантала, а вторые цифры - количество кобальта. Если в марке стоит буква "М" (ВК6- М), сплавы изготовлены из мелких порошков, если буква "В" (ВК4-В) - из крупнозернистого карбида вольфрама. Если в марке присутствует буквы "ОМ" - сплавы изготовлены из особо мелких порошков, а "ВК" - из особо крупного карбида вольфрама.         Структура тугоплавких сплавов представляют частицы карбидов связанных кобальтом.         Чем меньше в сплаве ВК кобальта и мельче карбидные частицы, тем выше износостойкость, но ниже прочность и сопротивление ударам. Чем больше кобальта в стали, тем выше износостойкость ( 89,5-90 HRB и _изг = 1100- 1650 МПа), допускают высокую скорость резания при обработке чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов. Данные сплавы рекомендуют для чернового точения, фрезерования, рассверливания, зенкерования при обработке чугуна, жаропрочных сплавов, цветных металлов.         Наивысшей для титановольфрамовых сплавов износостойкостью и допустимой скоростью резания при пониженной эксплуатационной прочности (_изг= 950 МПа) обладает сплав Т30К4, и наоборот у сплавов Т16К6, Т5К10 эксплуатационная прочность выше, а износостойкость и допустимая скорость резания ниже. Титановольфрамовые сплавы применяются для чистового чернового точения, фрезерования и строгания стали. Твердость сплава 92-87 HRB.         Сталь ТТ10К8-Б, при умеренной износостойкости, обладает высоким сопротивлением удару и хорошей эксплуатационной прочностью (_изг = 1300 МПа)         . Титанотанталовольфрамовые сплавы применяются для черновой и чистовой обработке, трудно обрабатываемых , материалов, в том числе и жаропрочных сплавов и сталей.         Выпускаются также пластины, которые модно припаивать к державке инструмента, покрывая их тонким слоем карбидов и нитридов, повышающие срок службы в 3 - 4 раза. Наибольший эффект покрытие дает при точении стали и чугуна твердостью 230-1240 НВ. При тяжелых условиях обработки эффективность пластин с износостойким покрытием снижается. Для чистовой обработки трудно обрабатываемых материалов и закаленной стали (  55HRC) применяют режущий инструмент, оснащенный пластинами из синтетических поликристаллических сверхтвердых материалов на основе нитрида бора – композитов. В исходный нитрид бора вводят различные легирующие добавки и наполнители и получают прочно связанные мельчайшие кристаллы (поликристаллы). К группе сверхтвердых материалов относят композит 01 (эльбор-Р), композит 02 (беолобор) композит 10 (гексанит-Р), а также поликристаллический нитрид бора. Нитрид бора обладает очень высокой твердостью, теплостойкостью. Скорость резания при обработке закаленной стали 70 -150 м/мин. Применение нитрида бора позволяет повысить производительность труда при точении и фрезеровании с получением высокого качества поверхности.