74. Металлокерамика

Металлокерамическими называются сплавы,

представляющие собой твердый раствор карбидов

вольфрама (WС), титана (TiC), тантала (ТaС) в метал-

лическом кобальте. Производство металлокерами-

ческих сплавов напоминает технологию получения

керамических (глиняных, фарфоровых и огнеупор-

ных) изделий. Металлокерамические сплавы обла-

дают большой твердостью, что позволяет приме-

нять их для обработки металлов. Выпускаются ме-

таллокерамические изделия в виде пластинок для

оснащения рабочей части различного металлорежу-

щего инструмента (сверл, резцов, разверток, фрез)

путем механического прикрепления или напайки к де-

ржавкам.

По химическому составу карбидной основы ме-

таллокерамические сплавы делят на вольфрамовые,

титановольфрамовые, титанотанталовольфрамовые.

Марки вольфрамовых металлокерамических

сплавов ВК3, ВК3М, ВК6, ВК8, ВК8В. Их применяют

при обработке материалов, обладающих высокой

твердостью и хрупкостью: чугуна, стекла, бронзы,

фарфора. Сплав ВК 6М используют для оснащения

режущих инструментов при чистовой и получистовой

обработке пластмасс, жаропрочных сталей, отбелен-

ных чугунов. Сплав ВК 8М применяется для обработ-

ки инструментов при волочении, бурении, черновом

точении жаропрочных и коррозионно-стойких ста-

лей.

Титановольфрамовые металлокерамические ста-

ли маркируются Т5К10, Т15К6, Т30К4 и др. Они при-

меняются при обработке вязких материалов: латуни,

стали.

Сплав Т 5К10 используется для оснащения режу-

щих инструментов при чистовом строгании и черно-

вом точении по корке и окалине. Т15К6 и Т30К4 ис-

пользуют при чистой и получистой обработке.

Титанотанталовольфрамовые металлокерами-

ческие твердые сплавы применяют при черновой об-

работке стальных поводок. Среди них можно выде-

лить сплавы ТТ 17К12 и ТТ 10К8В. Их прочность на

изгиб более высока по сравнению с титановольфра-

мовыми сплавами (изг>> 1550 МПа).

Также к металлокерамическим относятся мелко-

зернистые высококобальтовые сплавы марок

ВК20, ВК25, ВК30 и крупнозернистые новые спла-

вы, среди которых ВК15В, ВК20В и ВК25В. Они отли-

чаются ударной вязкостью и высокой прочностью.

Данные сплавы применяются для изготовления твер-

досплавных штампов, используемых при условии

больших ударных нагрузок. Стойкость этих штампов в

40—50 раз больше по сравнению со стальными штам-

пами.

75. Минералокерамические твердые

сплавы

Минералокерамика — это синтетический матери-

ал, в основу которого положены технический глино-

зем (А12О3) и другие тугоплавкие оксиды (Cr2O3, SiO2,

ZrO2). Среди таких сплавов можно выделить минера-

локерамику марки ЦМ-332 — микролит и термоко-

рунд. По твердости (НRА 90—95), тепло- и износос-

тойкости она превосходит твердые сплавы. Минера-

локерамические сплавы не содержат дорогостоящих

металлов, дешевы в производстве.

К недостаткам микролита и термокорунда относят

низкую прочность и большую хрупкость. Инструмен-

ты, оснащенные пластинками этих минералокерами-

ческих сплавов, не теряют своей твердости при на-

гревании в процессе работы до 1200°С. Поэтому их

применяют в условиях безударной нагрузки при чис-

товой и получистовой обработке стальных и чугунных

деталей, цветных металлов и их сплавов, неметалли-

ческих материалов на высоких скоростях с небольши-

ми глубинами резания и подачами.

В технологии производства пластинок микролита

выделяют такие этапы, как:

1) подготовка порошка;

2) формовка подготовленного порошка;

3) прессовка заготовки;

4) спекание при температуре 1750—1900°С.

Также пластинки получают горячим литьем под дав-

лением (шлакерный метод).

К державкам инструментов пластинки микролита

прикрепляют путем припаивания или механическим

закреплением.

При пайке нужно предварительно про-

извести металлизацию пластинок, т.е. покрыть их

тонким слоем какого-либо металла, подходящего для

пайки.

Для улучшения механических и эксплуатационных

характеристик минералокерамики в нее добавляют

вольфрам, молибден, бор, титан, никель и т.д. Эти

материалы называются керметами. Их используют

при обработке резанием труднообрабатываемых ста-

лей и сплавов.

Среди минералометаллических сплавов также мож-

но выделить сверхтвердые инструментальные мате-

риалы на основе поликристаллов бора — эльборы

марок 01, 05, 10. Поликристаллы нитрида бора пре-

восходят все инструментальные материалы по твер-

дости и теплостойкости. Их монтируют в державки

резцов и соединяют вакуумной пайкой или с помо-

щью горячей опрессовки стальной втулки с поликрис-

таллом. Инструменты, покрытые эльбором, приме-

няют при обработке чугуна и стали любой твердости

при высоких скоростях.

Инструменты, оснащенные поликристаллически-

ми алмазами (карбонадо, балласом), используют

для обработки титановых сплавов, металлокерамики,

твердых сплавов.