Твердые сплавы и минералокерамика

Категория:
Слесарно-инструментальные работы


Твердые сплавы и минералокерамика

Металлокерамические твердые сплавы в последнее время очень широко применяются в инструментальном производстве в качестве наиболее стойких материалов для изготовления режущих и направляющих частей инструмента. Особенность этих сплавов состоит в том, что в них отсутствует железо, но в больших количествах содержатся другие металлы. Применение этих сплавов для изготовления инструмента позволило во много раз повысить режимы резания в производстве.

Применяемые в инструментальном деле твердые сплавы по их характеру и назначению делятся на два вида: металлокерамические и наплавочные.

Металлокерамические твердые сплавы изготовляются спеканием спрессованной порошкообразной массы и выпускаются в виде пластинок различных форм по ГОСТ 2209—55. Эти пластинки закрепляются на режущем инструменте механическим путем или же напаиваются на стальное тело инструмента.

Наплавочные сплавы изготовляются в виде порошкообразной механической смеси или же литых электродов и наносятся на поверхность инструмента с помощью анетилено-кислородного пламени или электрической дуги.

Металлокерамические сплавы обладают высокой твердостью и большой тепло- и износостойкостью, что объясняется наличием в сплавах особых химических соединений металлов с углеродом, называемых карбидами. Металлокерамические твердые сплавы включают в себя три составляющих: карбиды вольфрама, карбиды титана и кобальт. По присутствию этих составляющих в сплавах, последние делятся на вольфрамокобальтовые и вольфрамотитанокобаль-товые.

Вольфрамокобальтовые сплавы изготовляются следующих марок: ВК2, ВКЗ, ВКД ВК8 и ВК15. Цифра в обозначении марки сплава означает содержание кобальта в процентах. Чем меньше кобальта в сплаве, тем более тверд и более хрупок этот сплав.

Вольфрамотитанокобальтовые сплавы производятся следующих марок: Т5К10, Т15К6, Т30К4 и Т60К6. Цифры в. обозначении марки сплава указывают на содержание карбидов титана и кобальта в процентах. Остальное содержание марки сплава составляют карбиды вольфрама. Чем больше в сплаве карбидов титана, тем выше его износостойкость, но в то же самое время он будет более хрупок.

Вольфрамотитанокобальтовые сплавы применяются для обработки сталей, вольфрамокобальтовые для обработки чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов.

Чем меньше кобальта в сплаве, тем больше он пригоден для точной и спокойной работы. Чем больше карбидов титана в сплаве, тем выше его износостойкость, а, следовательно, тем выше его способность обрабатывать точные поверхности на максимально высоких скоростях резания.

Инструментальщику приходится иметь дело не только со сборкой твердосплавных инструментов, но и с заточкой и доводкой твердых сплавов. Нужно иметь в виду, что металлокерамические твердые сплавы обрабатываются очень плохо. Главная трудность в том, что на поверхности сплава легко возникает сетка микротре-щин и даже трещин, кроме того процесс обработки слишком длительный. Располагая сплавы в порядке трудоемкости и сложности их обработки, можно сделать вывод, что легче всего обрабатывается; сплав ВК15, за ним следует ВК8, В Кб, Т5К10, ВКЗ, ВК2, T15KG, ‘Г30К4 и, наконец, Т60К6.

Хрупкость твердых сплавов, их малая теплоемкость и теплопроводность заставляют внимательно следить при изготовлении пластинок, чтобы они не подвергались ударам, резким местным нагревам и охлаждению. Все эти отклонения от правильной обработки’ приводят к появлению трещин и разрушению пластинок твердого’ сплава.

Наплавочные твердые сплавы разделяются на зернообразные (вокар, сталинит и стеллит) и литые сплавы (оормайт). Высокая твердость этих сплавов и здесь объясняется наличием карбидов, но а данном случае карбидов хрома, марганца, железа и иногда вольфрама. В отличие от металлокерамических сплавов, во всех наплавочных сплавах, за исключением стеллита, карбиды образуются во время наплавки сплава на инструмент.

Наплавочные твердые сплавы применяются для изготовления .направляющих режущего инструмента, работающего на высоких скоростях резания, для наплавки токарных центров, кромок ножей безцентровошлифовальных станков, рабочих поверхностей штампов, копирных поверхностей приспособлений и т. п. Нанесение их производится при помощи ацетилено-кислородного пламени или электрической дуги, а наплавка сормайтом осуществляется только электрической дугой. Перед наплавкой электроды сормайта подвергают обмазке, в состав которой включаются флюсы, повышающие качество наплавленного слоя. Чтобы детали не коробились, их предварительно отжигают, а во время наплавки отводят лишнее тепло при помощи теплоемких материалов (меди, воды). Наплавку ведут в шахматном порядке, небольшими прерывающимися участками, начиная ее с большего и заканчивая у меньшего сечения детали.

Особое место среди инструментальных материалов занимает новый минералокерамический материал — термокорунд. Его изготовляют из измельченного в тонкий порошок естественного корунда, спеченного в пластинки для режущего инструмента при очень высокой температуре. Теплостойкость термокорунда в 1,5 раза выше, чем теплостойкость твердых сплавов. Это свойство материала позволяет использовать минералокерамические пластинки для скоростного резания металлов. Однако их применяют только на чистовых работах, так как хрупкость пластинок термокорунда значительно выше хрупкости пластинок твердых сплавов. Термокорундовые пластинки еще больше боятся ударов и легко растрескиваются при механической обработке и напайке. По этой причине они применяются, главным образом, в Конструкциях инструментов с механическим креплением.

Лучшей маркой минералокерамического материала является термокорунд марки ЦМ-332.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум