ЖЧХ-08 – жаростойкий чугун хромистый, 0,8% Сr. ЖЧС-5,5 – жаростойкий чугун кремнистый, 5,5% Si.

ЖЧЮ-22 – чугаль, 22% Al, стоек до 1000°С;

б) жаропрочные:

ЧН19Х3Ш – 19% Ni; 3% Cr; Ш – шаровидный;

в) антифрикционный чугун (высокопористый) с низким коэффициентом трения, применяется для деталей, работающих при трении.

АЧС-1 – серый (Cu в качестве присадки). АЧВ-1 – высокопрочный, легированный медью. АЧС-2 – серый, легированный Сu, Ni, Ti.

Твердые сплавы

Твердые сплавы применяются для инструментов, работающих при высоких температурах 800–1000°С и высоких скоростях резания

(Р18 может работать до 650°С, HRC800 = 50).

Состоят на 90–95% из карбидов вольфрама W и титана Ti, спеченных методом порошковой металлургии с помощью кобальтовой связки. Порошки карбидов вольфрама и титана смешивают со связующим веществом (кобальтом), прессуют в формах и тем самым придают изделию соответствующую внешнюю форму, затем подвергают спеканию при высокой температуре (1500–2000°С). В результате получается изделие, состоящее из карбидных частиц, связанных кобальтом. Такая технология не обеспечивает получения совершенно плотного изделия, в нем имеются поры, занимающие объем до 5%. Спеченные детали из твердых сплавов нельзя подвергать никакой другой механической обработке, кроме шлифования. При изготовлении инструмента только режущую часть выполняют из твердого сплава; пластинку из твердого сплава прикрепляют к державке из обычной конструкционной или инструментальной стали.

По структуре и природе карбидных фаз твердые сплавы делятся на три группы.

1 группа – однокарбидные твердые сплавы (ВК): WC и Со-связка.

ВК6 – 94% WC; 6% Co.

Чем больше в сплавах Со, тем он менее тверд и более пластичен, используют для обработки хрупких материалов.

Победит – первый советский твердый сплав, содержит ≈90% WC

и ≈10% Co.

2 группа – двукарбидные (ВТК).

77

Т15К6 – 79% WC; 15% TiC; 6% Со, используют для обработки сталей.

3 группа – однокарбидные сплавы из карбида (Ti, W)C. Маркируются буквами ТК.

Т30К4 – 66% WC; 30% TiC; 4% Со (весь W растворяется в TiC),

используют для обработки горных пород, бурения нефтяных скважин. Свойства твердых сплавов и структура показаны в табл. 11 и на

рис. 58.

а б в

Рис. 58. Микроструктура твердых сплавов (×100):

а – ВК3; б – Т15К6; в – Т30К4

Светлые угловатые зерна являются кристаллами карбида WC. Кобальтовая прослойка располагается по границам зерна и на оптических микрофотографиях протравленных шлифов четко не выявляется. Темные участки на шлифе – преимущественно поры.

78

Сверхтвердые сплавыи керамические материалы

Синтетические сверхтвердые материалы (СТМ) являются плотными модификациями углерода (алмаза) и нитрида бора. СТМ имеют тетраэдрическое распределение атомов в решетке и являются самыми твердыми структурами.

Синтетический алмаз и кубический нитрид бора (КНБ) получают методами каталитического и бескатализаторного синтезов плотных модификаций нитрида бора при статическом сжатии.

Применение алмаза и нитрида бора для изготовления лезвийного инструмента стало возможным после их получения в виде крупных поликристаллических образований.

Прочность керамики зависит от среднего размера алмазного зерна и, например, для оксидной керамики снижается от 3,80–4,20 до 2,55– 3,00 ГПа при увеличении размеров зерен соответственно от 2–3 до

5,8–6,5 мкм.

У оксидно-карбидной керамики гранулометрический состав еще более тонкозернистый, и средний размер зерен Al2O3 в основном меньше 2 мкм, а размер зерен карбида титана составляет 1–3 мкм.

Инструмент, оснащенный поликристаллическими алмазами (ПКА), предназначен для чистовой обработки цветных металлов и сплавов, неметаллических материалов вместо твердосплавного инструмента.

Композит 01 и композит 02 – поликристаллы из кубического нитрида бора с минимальным количеством примесей – применяют для тонкого и чистового точения, преимущественно без удара, и торцового фрезерования закаленных сталей и чугунов любой твердости, твердых сплавов (Со > 15%) с глубиной резания 0,05–0,50 мм (максимально допустимая глубина резания 1,0 мм).

Композит 05 – поликристаллы, спеченные из зерен КНБ со связкой, – применяют для предварительного и окончательного точения без удара закаленных сталей (HRC < 60) и чугунов любой твердости с глубиной резания 0,05–3,00 мм, а также для торцового фрезерования заготовок из чугуна любой твердости, в т. ч. по корке, с глубиной резания 0,05–6,00 мм.

Композит 10 и двухслойные пластины из композита 10Д (композит 10 на подложке из твердого сплава) – поликристаллы на основе вюрцитоподобного нитрида бора (ВНБ) – применяют для предварительного и окончательного точения с ударом и без удара и торцового фрезерования сталей и чугунов любой твердости, твердых сплавов (Со > 15%) с глубиной резания 0,05–3,00 мм, прерывистого

79