Реферат :

«Тверды сплави»

Виконала: Студентка гр. КСМ 10-1-9 Шульгіна А. П.

Перевірила: Сальнікова О. Л.

2011р.

Тверді сплави

Тверді сплави  — особливого класу зносостійкі матеріали з великою твердістю, що мало залежить від температури аж до 900—1150°С, у склад яких входять такі тугоплавкі елементи, як вольфрам, молібден, титан, хром та ін. Ці елементи утворюють з вуглецем, що входить в сплав, дуже тверді сполуки  — карбіди.

Способи отримання

За способом отримання розрізняють:

• Спечені (металокерамічні) тверді сплави  — композиційні матеріали, отримувані методом порошкової металургії, що складаються з твердої керамічної сполуки, яка цементується металом або сплавом. Як керамічна сполука найчастіше використовуються карбіди вольфраму або титану, складні карбіди вольфраму і титану (часто також і танталу), карбонітрид титану, рідше - інші карбіди, борид і т. п. Як в'яжучі (цементуючі) метали зазвичай використовують кобальт, рідше - нікель, його сплав з молібденом, сталь.

• Литі тверді сплави  — це сплави, що отримують методом плавки і литва. Прикладом може служити сплав WC - W₂C. До литих твердих сплавів відноситься велика група сплавів, що напилюються або наплавляються на деталі механізмів і машин, що зазнають абразивного зносу, ерозії чи корозії. Сюди відносяться: стеліти (сплави на кобальтовій основі), сормайти (твердий сплав на залізній основі), стелітоподібні (основа Ni) і багато ін. Їх застосування дозволяє в 2-4 (іноді в 10-20) рази збільшити термін служби швидкозношуваних деталей механізмів і машин, у тому числі автомобілів, сільськогосподарської техніки і т. д.

Властивості твердих сплавів

Сплави відрізняються високою твердістю (НRА 82-92), що поєднується із стійкістю до зношування при терті об метали та неметалічні матеріали, що дозволяє використовувати їх в різальних інструментах для великих швидкостей обробки (до 800 м/хв).

Сплави не проявляють помітної пластичної деформації при низьких температурах і мають велике значення модуля пружності (вище, ніж у всіх відомих в техніці матеріалів). Тверді сплави відрізняються дуже високою границею міцності при стискуванні. Значення границі міцності при згині і ударна в'язкість цих сплавів невеликі. Сплави володіють відносно високою теплопровідністю і електропровідністю, що наближається до електропровідності заліза і його сплавів. У хімічному відношенні тверді сплави є стійкими проти дії кислот і лугів, деякі сплави помітно не окислюються на повітрі навіть при 600-800°С.

Класифікація металокерамічних твердих сплавів

За хімічним складом тверді сплави діляться на чотири основні групи:

• Одинкарбідні на основі WС-Со  — вольфрамові (ВК), деякі марки містять невеликі добавки інших карбідів - ванадію, ніобію, танталу. Сплави цієї групи (наприклад, ВК3, ВК8) застосовуються при обробці крихких матеріалів: чавуну, бронзи та ін.

• Двокарбідні на основі WС-TiС-Со  — титановольфрамові (ТК). Сплави другої групи (Т5К10, Т15К6 та ін.) призначені для обробки в'язкіших матеріалів: сталі, латуні.

• Трикарбідні на основі WС-ТiС-ТаС(NbС)-Со WС-TiС-Со  — титанотанталовольфрамові (ТТК). Сплави третьої групи ( наприклад, ТТ7К12 ) використовують для грубої чорнової обробки сталевих поковок. Ці сплави мають вищу міцність, ніж сплави ТК.

• Сплави на основі TiС або Ti(СN)  — безвольфрамові сплави (БВТС). Сплави цієї групи використовуються як здешевлений замінник матеріалів попередніх трьох груп. Ці ж матеріали використовуються у якості покриття для збільшення терміну служби твердосплавного інструменту. Застосовується чотири види таких покриттів TiN (нітрид титану), TiC (карбід титану), Ti(C)N (карбід-нітрид титану), і TiAlN (нітрид титану і алюмінію).