Спеченные твердые сплавы.

К ним относятся материалы, состоящие из высокотвердых и тугоплавких карбидов вольфрама, титана, тантала, соединенных металлической связкой.

Рис. 18.3. Микроструктура быстрорежущей стали после закалки и трехкратного отпуска,

ТАБЛИЦА 18.2. Химический состав и свойства некоторых спечевных твердых сплавов (ГОСТ 3882- 74)

Твердые сплавы изготовляют методом порошковой металлургии. Порошки карбидов смешивают с порошком кобальта, выполняющего роль связки, прессуют и спекают при При спекании кобальт растворяет часть карбидов и плавится. В результате получается плотный материал, структура которого на состоит из карбидных частиц, соединенных связкой. Увеличение содержания связки вызывает снижение твердости, но повышение прочности и вязкости. Твердые сплавы производят в виде пластин, которыми оснащают резцы, сверла, фрезы и другие режущие инструменты. Такие инструменты сочетают высокую твердость и износостойкость с высокой теплостойкостью (800 1000 °С). По своим эксплуатационным свойствам они превосходят инструменты из быстрорежущих сталей и применяются для резания с высокими скоростями.

Твердые сплавы характеризуются также высоким модулем упругости (до и пределом прочности на сжатие (до Недостатки - сложность изготовления фасонных изделий, высокая хрупкость.

В зависимости от состава карбидной основы спеченные твердые сплавы выпускают трех групп.

Первую (вольфрамовую) группу составляют сплавы системы Они маркируются буквами и цифрой, показывающей содержание кобальта в процентах (табл. 18.2). Карбидная фаза состоит из зерен При одинаковом содержании кобальта сплавы этой группы в отличие от двух других групп характеризуются наибольшей прочностью, но более низкой твердостью. Теплостойки до

Сплавы применяют для режущих инструментов при обработке материалов, дающих прерывистую стружку (чугуна, цветных металлов, фарфора, керамики и т. п.).

Сплавы обладающие из-за повышенного содержания кобальта более высокой вязкостью, используют для волочильных и буровых инструментов, стойкость которых в десятки раз превышает стойкость стальных инструментов. Сплавы с высоким содержанием кобальта применяют для изготовления штамповых инструментов. Их применяют так же как конструкционный материал для деталей машин и приборов, от которых требуется высокое сопротивление пластической деформации или изнашиванию.

Вторую группу (титановольфрамовую) образуют сплавы системы Они маркируются буквами Т, К и цифрами, показывающими содержание (в процентах) карбидов титана и кобальта. При температуре спекания карбид титана растворяет до и образует твердый раствор , обладающий более высокой

твердостью, чем Структура карбидной основы зависит от соотношения карбидов в шихте. В сплаве образуется одна карбидная фаза твердый раствор , который придает ему наиболее высокие режуидие свойства, но пониженную прочность. В остальных сплавах этой группы количество превышает его предельную растворимость в поэтому карбиды вольфрама присутствуют в виде избыточных кристаллов.

Сплавы второй группы характеризуются более высокой, чем у сплавов первой группы, теплостойкостью (900-1000 °С), которая повышается по мере увеличения количества карбида титана. Их наиболее широко применяют для высокоскоростного резания сталей.

Третью группу (титанотанталовольфрамовую) образуют сплавы системы Цифра в марке после букв (см. табл. 18.2) обозначает суммарное содержание (в процентах) карбидов а после буквы К-количество кобальта в процентах. Структура карбидной основы представляет собой твердый раствор и избыток От предыдущей группы эти сплавы отличаются большей прочностью и лучшей сопротивляемостью вибрациям и выкрашиванию. Они применяются при наиболее тяжелых условиях резания (черновая обработка стальных слитков, отливок, поковок).