11.4. Твердые сплавы

Спеченные твердые сплавы - материалы, состоящие из высокотвердых и тугоплавких карбидов вольфрама, титана, тантала, сцементированных металлической связкой. По режущим свойствам твердые сплавы превосходят быстрорежущие стали.

Спеченные твердые сплавы выпускают трех групп.

Первую (вольфрамовую) группу составляют сплавы системы WC-Co: (),,и др. Сплавы этой группы превосходят прочие по прочности, но уступают по твердости. Теплостойки до 800С. Их применяют при резке труднообрабатываемых материалов (чугуна, цветных металлов, фарфора, керамики и т.п.), для изготовления волочильного, бурового и штампового инструмента.

Вторую группу (титановольфрамовую) образуют сплавы системы TiC-WC-Co: Т30К4 (). Сплавы второй группы характеризуются более высокой теплостойкостью (900-1000С) и широко применяются для высокоскоростного резания сталей.

Третью группу (титанотанталовольфрамовую) образуют сплавы системы TiC-TaC-WC-Co: (). От предыдущей группы эти сплавы отличаются большей прочностью и лучшей сопротивляемостью вибрациям и выкрашиванию. Они применяются для наиболее тяжелых условий резания (черновая обработка стальных слитков, отливок, поковок).

11.5. Нетеплостойкие штамповые стали

Низколегированные стали Х, 9ХС, ХВГ, ХВСГ также как и углеродистые У10, У11, У12 используют преимущественно для вытяжных и высадочных штампов, которые из-за несквозной прокаливаемости имеют твердый износостойкий слой и вязкую сердцевину, позволяющую работать при небольших ударных нагрузках. Для вытяжных штампов, подвергающихся интенсивному износу без динамических нагрузок, выполняют неполную закалку и низкий отпуск на твердость . Высадочные штампы и пуансоны, работающие с ударными нагрузками, подвергаютсреднему отпуску на твердость в рабочей части.

Высокохромистые стали Х12, Х12М, Х12Ф1 обладают высокой износостойкостью, глубокой прокаливаемостью (150-200 мм и более). Их широко применяют для крупных инструментов сложной формы: вырубных, обрезных, чеканочных штампов повышенной точности и др. Возможны два варианта их термической обработки.

Закалка с температур 1020-1075 С и низкий отпуск (150...170 С) обеспечивают наибольшую прочность при низкой теплостойкости и применяются для большинства штампов и накатных роликов.

Закалка с более высоких температур (1100...1170 С) и 4-6-кратный отпуск при 500...580 С приводит к увеличению теплостойкости до 500 С, но из-за укрупнения зерна при закалке снижается прочность и вязкость. Такую обработку применяют для штампов, работающих при повышенном нагреве без больших нагрузок.

Хромокремнистые стали 4ХС, 6ХС и дополнительно легированные вольфрамом (2,0...2,7 %) 4ХВ2С, 5ХВ2С, 6ХВ2С образуют группу сталей повышенной вязкости для ударного инструмента (зубила, гибочные штампы и др.). Повышение вязкости сталей достигается снижением содержания углерода (до 0,4...0,6 %) и увеличением температуры отпуска. Стали 4ХС и 6ХС отпускают ниже температуры проявления отпускной хрупкости первого рода при 240-270 С на твердость . Стали с вольфрамом, которые не чувствительны к отпускной хрупкости второго рода, подвергают отпуску в более широком интервале температур: при 200-250 С или при 430-470 С .