Твёрдый сплав

Твёрдый сплав

Металлокерамические твердые сплавы - это материалы, состоящие из высокотвердых и тугоплавких карбидов вольфрама (WC), титана (TiC), тантала (TaC), связанные кобальтовой металлической связкой.

Твердые сплавы изготавливают путем спекания смеси порошков карбидов и кобальта. Порошки предварительно изготавливают методом химического восстановления (1-10 мкм), смешивают по соответствующей рецептуре и прессуют под давлением 200-300 кгс/см², а затем спекают в формах, соответствующих размерам готовых пластин, при температуре 1400-1500 °С, в защитной атмосфере. Термической обработке твердые сплавы не подвергаются, т.к. сразу же после изготовления обладают требуемым комплексом основных свойств.

Твердые сплавы в настоящее время являются распространенным инструментальным материалом, широко применяемым в инструментальной промышленности. За счет наличия в структуре тугоплавких карбидов твердосплавный инструмент обладает высокой твердостью HRA 80-92 (HRC 73-76), теплостойкостью (800-1000 °С), поэтому ими можно работать со скоростями, в несколько раз превышающими скорости резания для быстрорежущих сталей. Однако, в отличие от быстрорежущих сталей, твердые сплавы имеют пониженную прочность (σи = 1000-1500 МПа), не обладают ударной вязкостью. Твердые сплавы нетехнологичны: из-за большой твердости из них невозможно изготовить цельный фасонный инструмент, к тому же они ограниченно шлифуются - только алмазным инструментом, поэтому твердые сплавы применяют в виде пластин, которые либо механически закрепляются на державках инструмента, либо припаиваются к ним.

По химическому составу твердые сплавы классифицируют

вольфрамокобальтовые твердые сплавы (ВК);

титановольфрамокобальтовые твердые сплавы (ТК);

титанотанталовольфрамокобальтовые твердые сплавы (ТТК).

Твердые сплавы по назначению делятся (классификация ИСО) на

Р - для стальных отливок и материалов, при обработке которых образуется сливная стружка;

М - для обработки труднообрабатываемых материалов;

К - для обработки легированных сталей и других сплавов.

Из-за дефицита вольфрама разработана группа безвольфрамовых твердых сплавов. Эти сплавы содержат в своем составе карбиды титана (TiC), карбонитриды титана (TiCN), связанные никельмолибденовой основой. Технология их изготовления аналогична вольфрамосодержащим твердым сплавам. Эти сплавы по сравнению с вольфрамовыми твердыми сплавами имеют меньшую прочность на изгиб, ударную вязкость, чувствительны к перепаду температур из-за низкой теплопроводности, но имеют преимущества - повышенную теплостойкость (1000 °С) и низкую схватываемость с обрабатываемыми материалами, благодаря чему не склонны к наростообразованию при резании. Поэтому их рекомендуют использовать для чистового и получистового точения, фрезерования. По назначению относятся к группе Р классификации ИСО.

В настоящее время в России существуют три производителя твердых сплавов: КЗТС «Победит», ВНИИТС, Сандвик-МКТС.