Виды твердых сплавов, применяемых в машиностроении

Сплавы - Твердые и прочные.

Карбиды вольфрама вкупе с кобальтовой основой характеризуются очень удачным сочетанием прочности и твердости. Эти карбиды и сами по себе имеют очень высокую твердость, которая превосходит даже твердость оксида алюминия - корунда, но их твердость все же немного понижается при повышении температуры. Недостаток карбида вольфрама заключается в его недостаточной прочности. Для вероятного получения высокой твердости, карбиды вольфрама должны быть помещены в металлическую связку. Таким образом, получается материал, который куда более твердый, чем, например, быстрорежущая сталь, но при этом они обладают таким количеством прочности, что его достаточно для противостояния силам резания.

Кроме этого, этот материал отлично подойдет для работы при критически высоких температурах и при обработке на высоких скоростях. С каждым годом количество инструмента из такого твердого сплава, на которое наносится покрытие, увеличивается огромными темпами, а роль основы может казаться уже не такой существенной. В действительности, он больше чем модуль упругости стали, и следовательно, будет куда меньше подвергаться деформации. Свойства основы определяют и параметры прочности итогового продукта. Свойства же основы, безусловно, зависят исключительно от характеристик карбидов тугоплавких металлов и свойства связки, но их можно подвергать вариации и изменять как зернистость карбидной крошки, так и состав самой смеси.

Типы твердых сплавов.

Существует множество разнообразных марок твердых сплавов, это объясняется огромным количеством различных видов порошков, процентным содержанием металлической связки, количеством и типом ингибиторов роста зерен. Все вместе, эти параметры составляют определенную так называемую микроструктуру сплава и свойства. Система классификации твердых сплавов очень широка. Все материалы делятся на группы: М – нержавеющая сталь, P – сталь, К – чугун, H – материалы с высокой степенью твердости, S – титан и жароустойчивые сплавы. Тип обработки обычно обозначен цифрами 01- 50, где 01 – представляет из себя легкую чистовую обработку, а 50 – тяжелую черновую обработку.

Марка сплава и режим обработки для него формируется из самого материала, его обозначения и типа обработки. Вот примеры: K35 – грубая обработка чугуна, P25 – обработка стали со средними показателями, М15 – детальная обработка нержавеющей стали с высокими показателями. Твердые сплавы классифицируются и по составу. Обычно их делят на три основные категории: чистые, легированные и мелкозернистые. Чистые сплавы состоят из кобальтовой связки и WC, но могут также иметь и некоторое количество ингибиторов роста зерен. Твердые сплавы мелкозернистые состоят из кобальтовой связки и WC, нескольких десятых долей процента Cr3C2 или VC. Это делают для того, чтобы получился размер зерна менее 1 мкм. Твердые сплавы легированные состоят из кобальтовой связки с небольшим процентным содержанием TaC, TiC, NbC и WC.

Чистые твердые сплавы.

Эти сплавы как обычно содержат в себе от 3 до 12 процентов кобальта. Размер самого зерна WC от 1 до 8 мкм. Сплавы с зерном помельче обладают большой твердостью, но в них меньше прочности. Твердость чистых сплавов примерно составляет от 89 до 93.5 HRA. Обычно чистые твердые сплавы применяются для обрабатывания материалов из групп N, S, K и H. Сплавы имеющие средний размер зерна и среднее содержание кобальта по возможности относятся к режиму обработки К20 и используются для фрезерования и точения.

Мелкозернистые твердые сплавы.

Данные сплавы содержат совсем немного кобальта: примерно от 6 до 15 процентов. Добавки типа Cr3C2 и VC могут позволить контролировать рост зерна в самом процессе спекания. Таким образом, размер зерна получается меньше, чем 1 мкм. Мелкозернистые сплавы часто внедряют для получения группы материалов М (ISO). За счёт мелкого зерна, после шлифовки, режущая кромка выходит острой.

Легированные твердые сплавы.

В своем большинстве легированные твердые сплавы используются для обработки как простой стали, так и нержавеющей. Они содержат от 5 до 10 процентов кобальта. Размер зерна, как правило, варьируется от 0.8 до 2 мкм. Содержание TiC (карбидов титана) варьируется от 4 до 25 процентов. Карбиды титана уменьшают диффузионный износ при обработке, а еще помогают максимально равномерному распределению самих карбидов. NbC и TaC в количестве до 25 процентов могут увеличить прочность и способность сопротивления износу передней поверхности, особенно если речь про строительный листогиб. Количество всевозможных марок различных твердых сплавов огромно, и именно от выбора подходящего сплава зависит большая доля успеха. Поэтому, если вы выбираете марку твердого сплава, лучше всего вам следует обратиться к квалифицированным специалистам.