2.3. Титанотанталовольфрамокобальтовые твердые сплавы.

Промышленные марки титанотанталовольфрамокобальтовых сплавов (ТТК) состоят из трех основных фаз: твердого раствора (Ti, W, Ta)С, карбида вольфрама и твердого раствора на основе кобальта.

Введение в сплавы карбида тантала улучшает их физико-механические и эксплуатационные свойства, что выражается в увеличении прочности при изгибе и твердости как при комнатной, так и при повышенной температуре.

В соответствии с ГОСТ 3882-74 существует пять марок сплавов этой группы, состав и свойства которых приведены в таблице 2.3 [5].

В обозначении марки твердого сплава число после буквы К указывает на процентное содержание кобальта. Число, стоящее после букв ТТ, указывает на суммарное процентное содержание карбидов титана и тантала.

Увеличение в сплаве содержания карбида тантала повышает его износостойкость при резании за счет меньшей склонности к лункообразованию и разрушению под действием термоциклических и усталостных нагрузок. С учетом отмеченных свойств, сплавы группы ТТК рекомендуют для тяжелой обработки, резания труднообрабатываемых материалов при значительном термомеханическом нагружении инструмента.

Таблица 2.3.

Состав и характеристики

основных физико-механических свойств сплавов группы ТТК

Сплав	Состав, %				Характеристика физико-механических свойств
	WC	TiC	TaC	Co	σизг , Мпа, не менее	Плотность ρ∙10‾3, кг/м3	HRA, не менее
TT7K12	81	4	3	12	1666	13,0-13,3	87,0
TT8K6	84	8	2	6	1323	12,8-13,3	90,5
TT10K8-Б	82	3	7	8	1617	13,5-13,8	89,0
ТТ20К9	67	9,4	14,1	9,5	1470	12,0-13,0	91,0
Т8К7	85	7,5	0,5	7	1519	12,8-13,1	90,5

Черновое и получерновое точение высоколегированных, нержавеющих и жаропрочных сталей и некоторых сплавов успешно осуществляется инструментом, оснащенным сплавом марки ТТ10К8-Б.

2.4. Безвольфрамовые твердые сплавы.

Дефицит вольфрама в производстве инструментальных материалов послужил толчком к интенсивным поискам его заменителя. Работы в этом направлении привели к появлению так называемых безвольфрамовых твердых сплавов на основе карбидов, карбонитридов титана с никель-молибденовой связкой. За рубежом такие материалы иногда называют титановыми твердыми сплавами, или керметами.

В нашей стране такие твердые сплавы появились в середине 70-х годов прошлого столетия. В соответствии с ГОСТ 26530-85, выпускаются две основные промышленные марки безвольфрамовых сплавов, состав и свойства которых приведены в таблице 2.4.

В силу меньшей прочности и теплостойкости, безвольфрамовые твердые сплавы не могут в полной мере заменить традиционные вольфрамосодержащие сплавы. Однако в определенных условиях они могут успешно конкурировать с ними. Так, сплав ТН20 пригоден для чистовой и получистовой обработки незакаленных сталей и является эффективным заменителем сплавов Т30К4 и Т15К6. Ввиду большей прочности, сплав марки КНТ16 пригоден для работы в условиях прерывистого резания.

Таблица 2.4

Состав и основные свойства безвольфрамовых твердых сплавов.

Сплав	Содержание основных компонентов в %(по массе)				Характеристика физико-механических свойств
	TiC	TiCN	Ni	Mo	σизг , Мпа, не менее	Плотность ρ∙10‾3, кг/м3	HRA, не менее
TH20	79	-	15,0	6,0	1050	5,5-6,0	90,0
KHT16	-	74	19,5	6,5	1200	5,5-6,0	89,0

Опыт внедрения существующих безвольфрамовых сплавов, а также их совершенствование показывают, что при выпуске требуемой номенклатуры форм СМП и обеспечении стабильного уровня качественных показателей, около 25-30% объема выпуска вольфрамосодержащих сплавов для обработки стали может быть заменено на безвольфрамовые. Так, если в странах СНГ выпуск безвольфрамовых твердых сплавов составляет не более 1%, от общего объема твердых сплавов, то в Западной Европе и США используют 2-5% безвольфрамовых сплавов, а в Японии до 30-35%.