3.16 Инструментальные сплавы цветных металлов

Классификация по химическому составу: твёрдые сплавы, металлокерамика (этот вид имеет также другое название – минералокерамика), керметы.

Твёрдые сплавы: сплавами такие материалы называются весьма относительно, так как расплавления входящих в них металлов ввиду присущей им высокой температуры плавления при взаимном соединении не происходит, а применяются технологии порошковой металлургии, и состоят эти сплавы из спечённой между собой при температуре 1500 °С механической смеси порошков карбидов титана, карбидов вольфрама, карбидов тантала и чистого кобальта. Их называют твёрдыми сплавами, чтобы отличить от обычных сплавов этих металлов. Применяются для изготовления ударных бойков при пластическом деформировании металлических заготовок (группа ВК), а также режущих пластинок, которые либо припаиваются тугоплавкими припоями, либо крепятся винтами к державкам режущих инструментов: резцов, фрез, свёрл.

Классификация

По химическому составу:

вольфрамовые (группа ВК);

титановольфрамовые (группа ТК);

титанотанталовольфрамовые (группа ТТК).

По применению для резания металлов и сплавов:

группа ВК – для хрупких (чугун, литейные сплавы цветных металлов, неметаллические материалы);

группа ТК – для пластичных, вязких и прочных (сталь, титан, деформируемые сплавы цветных металлов);

группа ТТК – для прерывистого и чернового резания прочных труднообрабатываемых сталей и сплавов.

Твёрдые сплавы более термостойки (800...1250 °С) в процессе резания, чем быстрорежущие стали и более тверды (HRC 86...92), что позволяет повысить производительность резания практически в 2...2,5 раза.

Марки: ВК2 и далее разные марки до ВК25; Т5К10 и далее разные марки до Т30К4; ТТ8К6 и далее разные марки до ТТ17К12.

Обозначение ТТ содержит следующую информацию: титан (Ti) и тантал (Ta) обозначены одинаково буквой «Т», а число за ними – это суммарное количество в процентах карбидов этих металлов в твёрдом сплаве. Например: в твёрдом сплаве марки ТТ8К6 содержится 4% титана и 4% тантала.

Чем больше процентное содержание кобальта (в марке обозначен «К») в твёрдом сплаве, тем выше его прочность, но ниже твёрдость.

Металлокерамика – это спечённый при температуре 1750 °С и под высоким давлением порошок двуокиси алюминия Al₂O₃. Режущие пластины из него имеют белый цвет, теплостойкость 1200 °С и позволяют работать в два раза быстрее, чем твёрдые сплавы, обеспечивая резание самых труднообрабатываемых сплавов металлов, но только чистовое и тонкое точение, так как прочность на изгиб у них невелика (σ_и=300 МПа).

Марка: ЦМ332. Обозначение условное.

Керметы – это металлокерамика, только упрочнённая карбидами вольфрама, титана и молибдена, имеющая черный цвет. В её составе порошок двуокиси алюминия Al₂O₃ составляет только 60%, остальное – добавки указанных выше легирующих элементов

Теплостойкость – 1300 °С, прочность на изгиб – σ_и=700 МПа.

Марки: В3; ВОК-60; ВШ-75.

Буквы и числа – условные обозначения.

Применяются для резания труднообрабатываемых сплавов металлов с высокими ударными нагрузками.