3.4. Твердые сплавы

Эти сплавы получают методами порошковой металлургии в виде пластин. Реже выпускаются монолитные инструменты. Основными компонентами таких сплавов являются карбиды вольфрама, титана, тантала, мельчайшие частицы которых соединены посредством сравнительно мягкого и менее тугоплавкого кобальта. Твердые сплавы имеют более высокие твердость и теплостойкость, чем быстрорежущие стали, но меньшие вязкость и предел прочности при изгибе. Чем больше кобальта, тем твердый сплав прочнее, но имеет меньшую теплостойкость и твердость. Чем больше в твердом сплаве карбидов вольфрама, титана, тантала, тем больше твердость и теплостойкость твердого сплава.

Вольфрамовые сплавы: ВК3, ВК6, ВК8 и др. В условном обозначении число показывает процентное содержание кобальта. Например, обозначение ВК8 показывает, что в нем 8% кобальта и 92% карбидов вольфрама. Буквами -М и -ОМ в конце марки обозначается мелкозернистая и особо мелкозернистая структура.

Титановольфрамовые сплавы: T5К10, Т14K8, Т15K6, Т30К4 и др. В условном обозначении число, стоящее после буквы Т, показывает процентное содержание карбидов титана, после буквы К ‑ кобальта, остальное ‑ карбиды вольфрама.

Титанотанталовольфрамовые сплавы: ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ20К9 и др. В условном обозначени цифры, стоящие после букв ТТ, показывают процентное содержание карбидов титана и тантала, после буквы К ‑ кобальта, остальное ‑ карбиды вольфрама.

Безвольфрамовые твердые сплавы TM-1, ТН-20, KHT-16 и др. Обозначения этой группы твердых сплавов условные.

Сплавы группы ТК имеют более высокую теплостойкость, чем сплавы ВК. Инструменты, изготовленные из этих сплавов, могут использоваться при высоких скоростях резания, поэтому их широко применяют при обработке сталей.

Инструменты из твердых сплавов группы ВК применяют при обработке деталей из конструкционных сталей в условиях низкой жесткости системы СПИД, при прерывистом резании, при работе с ударами, а также при обработке хрупких материалов типа чугуна, что обусловлено повышенной прочностью этой группы твердых сплавов и невысокими температурами в зоне резания. Такие сплавы используются также при обработке деталей из высокопрочных, жаропрочных и нержавеющих сталей, титановых сплавов.

Введение в твердый сплав карбидов тантала или карбидов тантала и ниобия (TT10K8-Б) повышает его прочность. Поэтому эти твердые сплавы применяются для оснащения инструментов, работающих с ударами и по загрязненной корке.

Из твердых сплавов с существенно улучшенной структурой следует отметить особомелкозернистые, применяемые для обработки материалов с большой истирающей способностью. Сплавы ОМ обладают плотной, особомелкозернистой структурой, а также имеют малый (до 0,5 мкм) размер зерен карбидов вольфрама. Последнее обстоятельство позволяет затачивать и доводить инструмент, изготовленный из них, с наименьшими радиусами режущих кромок. Инструменты из сплавов этой группы применяются для чистовой и получистовой обработки деталей из высокопрочных вязких сталей с повышенной склонностью к наклепу.

Весьма эффективна замена карбидов тантала карбидами хрома. Это обеспечивает получение сплавов с мелкозернистой однородной структурой и высокой износостойкостью. Представителем таких материалов является сплав ВК10-ХОМ.

Работоспособность твердых сплавов значительно возрастает при нанесении на·них износостойких покрытий.

Наряду со сплавами групп ВК, ТК и ТТК в настоящее время находят все более широкое распространение сплавы групп МС и ВП. Номенклатура этих сплавов достаточно разнообразна, и они могут использоваться при обработке различных материалов, заменяя старые марки твердых сплавов. Характерной чертой сплавов типа МС и ВП является их повышенная прочность, что особенно важно в условиях работы на современном автоматизированном оборудовании. Как и на сплавы ВК, ТК и ТТК, на сплавы МС и ВП могут наноситься износостойкие покрытия.