Основные свойства сплавов wc - Co

Марка сплава	Массовая доля, %			Плотность , г/см3		Прочность на изгиб И, МПа		Твердость HRA
	WC	Co
ВК 3 - М ВК 3 ВК 4 ВК 4 - В ВК 6 - М ВК 6 ВК 6 - В ВК 8 ВК 8 - В ВК 10 ВК 15 ВК 20 ВК 25	97 96 94 92 90 85 80 75	3 4 6 8 10 15 20 25	15,0 – 15,3 15,0 – 15,3 14,9 – 15,1 14,9 – 15,1 14,8 – 15,1 14,6 – 15,0 14,6 – 15,0 14,4 – 14,8 14,4 – 14,8 14,2 – 14,6 13,9 – 14,1 13,4 – 13,7 12,9 – 13,2		1275 1373 1420 1420 1472 1619 1800 1717 1815 1913 1962 2158 2452		91,0 89,0 — 88,0 90,0 88,5 87,5 87,5 86,5 87,0 86,0 84,5 83,0

Уменьшение размера зерен приводит к увеличению твердости при значительном снижении прочности. Особенностью мелкозернистых твердых сплавов является высокая сопротивляемость механизмам износа, возможность получения при спекании или заточке малого радиуса округления режущей кромки, что приводит к низкой шероховатости обработанной поверхности. Технология получения мелкозернистых сплавов осложняется необходимостью длительного размола исходного сырья, при котором возможно его загрязнение, или получением дорогостоящим химическим путем. Для предотвращения роста карбидов в особомелкозернистых сплавах в них добавляют в небольших количествах карбиды тантала, ниобия, ванадия, хрома.

Дальнейшим развитием особомелкозернистых сплавов явилось создание сплавов группы ХОМ, в которых карбид тантала заменен карбидом хрома. Добавка карбида ванадия в ультрамелкозернистые твердые сплавы, содержащие 6 % Со, способствует повышению их работоспособности в условиях доминирующего абразивного и адгезионного износа. Для более широкого диапазона применения, включая условия окислительного износа, пластическую деформацию и хрупкое разрушение, рекомендуются добавки Cr₂O₃ и (Ta, Nb)С, характеризующиеся более высокими показателями прочности. Составы, плотность, предел прочности при изгибе и твердость по Роквеллу отечественных марок твердых сплавов на основе карбида вольфрама регламентированы ГОСТ 3882-72.

Титановольфрамовые твердые сплавы

Сплавы на основе системы WC-TiC-Co благодаря карбиду титана имеют повышенное сопротивление (при высокой температуре) образованию “лунки” на передней поверхности резца под воздействием непрерывно скользящей по ней “сливной” стружки, но уступают по прочности сплавам ВК, поэтому сплавы ТК применяют для оснащения инструмента, предназначенного для обработки сталей резанием.

По ГОСТ 3882-74 выпускается пять промышленных марок сплавов ТК, содержащих 50 – 30 % (по массе) карбида титана, 4 – 12 % (по массе) кобальта, остальное карбид вольфрама: Т5К12, Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4.

Первая цифра отвечает содержанию, % (по массе), в сплаве карбида титана, а вторая - кобальта. Чем больше в сплаве ТК карбида титана (при постоянном содержании кобальта), тем он более износостоек, но менее прочен. Наоборот, при возрастании содержания в сплаве кобальта (при постоянном количестве карбида титана) прочность возрастает, но твердость и износостойкость падают.

Условно можно выделить три группы сплавов:

1) малотитановые (Т5К12, Т5К10), наиболее прочные, предназначенные для чернового точения, в том числе и тяжелого (Т5К12), при неравномерном сечении среза и наличии ударов, чернового фрезерования (Т5К10), строгания и других видов обработки углеродистых и легированных сталей;

2) среднетитановые (Т14К8, Т15К6), применяемые для чернового (Т14К8) и получернового (Т15К6) точения при непрерывном резании, получистового и чистового точения при непрерывном резании, чернового (Т14К8), получистового и чистового (Т15К6) фрезерования, рассверливания, зенкерования, развертывания и других подобных видов обработки углеродистых и легированных сталей;

3) высокотитановые (Т30К4), наиболее твердые, но мало прочные, для чистового безударного точения с малым сечением среза, нарезания резьбы и развертывания отверстий при обработке незакаленных углеродистых сталей.

Титановольфрамовые сплавы предназначены в основном для обработки сталей, дающих при резании сливную стружку.

По сравнению с твердыми сплавами на основе WC–Co они обладают большей стойкостью к окислению, твердостью и теплостойкостью, но меньшими значениями тепло - и электропроводности и модуля упругости. С ростом содержания кобальта у твердых сплавов на основе WC–Ti–Co увеличивается предел прочности при изгибе и ударная вязкость, но уменьшается износостойкость.

Таблица 6.5