Режущий инструмент - Филиппов Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
Твердые сплавы находят все большее применение в практике обработки металлов резанием. Однако использование их ограничивается недостаточной прочностью и трудностями изготовления инструментов сложного и фасонного профилей, плохой шлифуе-мостью твердых сплавов, возникновением трещин при напайке твердосплавных пластин на корпуса инструмента и т. д.
В зависимости от состава карбидной фазы ГОСТ 3882—77 устанавливает три группы твердых сплавов: вольфрамовую BK —од-нокарбидную, титано-вольфрамовую TK — двухкарбидную и ти-тано-тантало-вольфрамовую TTK — трехкарбидную. Марки, химический состав и физико-механические свойства этих сплавов приведены в табл. 2.7.
Сплавы группы BK имеют структуру, состоящую из твердого раствора зерен карбида вольфрама (WC-фаза) в кобальте (Со-фаза). В обозначении марок твердых сплавов этой группы цифра показывает массовую долю в процентах кобальта; остальное —WC Свойства их зависят от массовой доли кобальта и размеров зерен карбидной фазы. Сплавы с размером зерен WC от 3 до 5 мкм отно-80
сятся к крупнозернистым и обозначаются буквой В, например, сплав ВК8-В. Если размер зерен WC не превышает 0,5—1,5 мкм, сплавы относятся к мелкозернистым и обозначаются буквой М, например, сплав В6-М; сплавы, имеющие в своем составе 70% зерен WC размером менее 1 мкм, являются особо мелкозернистыми и обозначаются буквами ОМ, например, сплав марки ВКЮ-ОМ. Крупнозернистые сплавы группы BK при одинаковом содержании кобальта имеют меньшую теплостойкость и износостойкость, но большую прочность, чем мелкозернистые. Например, сплавы марок ВК6, ВК6-М и ВК6-ОМ имеют соответственно аи, равное 1500; 1350 и 1200 МПа. К наиболее твердым и износостойким, но наименее прочным, относятся сплавы марок ВКЗ, ВКЗ-М и ВК-4.
Сплавы группы BK применяются для обработки материалов, дающих стружку надлома (хрупкие материалы) или элементную стружку. Они используются и при резании деталей из труднообрабатываемых материалов —сталей с ав > 1600 МПа, нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов, титановых сплавов и т. д. — при невысоких скоростях резания (10—60 м/мин). Сплавы этой группы применяются и при обработке цветных металлов, когда силы резания относительно невелики и в инструменте не возникают значительные контактные и тепловые напряжения.
Сплавы группы TK в основном применяются при обработке пластичных материалов, к которым относятся конструкционные и легированные стали обычной обрабатываемости. С целью увеличения износостойкости сплавов группы TK часть WC в них заменяется TiC (массовая доля 5—30%). Это повышает твердость сплава, ослабляется его адгезия к стальной стружке и снижается коэффициент трения между сплавом и сталью. В обозначении марок твердых сплавов группы TK, цифра после буквы T указывает массовую долю TiC, а после буквы К —кобальта, в %. Остальное — WC
Сплавы группы TK более тверды, теплостойки и износостойки, чем соответствующие по содержанию кобальта сплавы группы BK, но в то же время и более хрупки и менее прочны, чем последние. Поэтому сплавы группы TK плохо выдерживают ударные нагрузки, прерывистое резание и резание с переменным сечением среза. С увеличением содержания TiC твердость, теплостойкость и износостойкость сплава при обработке стали повышаются, а его прочность снижается. Увеличение содержания кобальта влечет за собой повышение прочности, но снижает твердость, износостойкость и теплостойкость сплава. Чем мельче зерна карбидных фаз, тем выше твердость и износостойкость сплава и тем он менее прочен. Область применения сплавов этой группы приведена в табл. 2.7.
Все сплавы группы TK обладают большим сродством с титановыми сталями и сплавами, что в процессе резания приводит к выкрашиванию пластины и преждевременному ее разрушению. В этих случаях применяются сплавы группы BK или быстрорежущие стали.
81
Таблица 2.7
Химический состав, микроструктура и физико-механические свойства твердых спеченных сплавов
" (ГОСТ 3882—74 и ГОСТ 4872—75)
Марка сшива Массовая доля компонента в сме -си порошков, % Фаза WC Фаза TlC-TaC Физико-механические свойства Область применения
WC TiC TaC Со Z 5 о. s X V Z. Ї="4І ё <u s S а, , S те S °-аї Количество >ерен, %, не менее 1-і ty s s qj с = Плотность V, г/см* Твердость HRA, не менео
Вольфрамовая группа сплавов
вкз 97 3 1—2 50 1100 15,0—15,3 89,5 Чистовое точение, окончательное нарезание резьбы и т. д. при обработке серого чугуна, цветных металлов и их сплавов и неметаллических материалов. Резка листового стекла
вкз-м 97 3 До 1 50 1100 15,0—15,3 91,0 Чистовое точение, растачивание, развертывание, нарезание резьбы при обработке твердых, легированных и отбеленных чугунов, цементированных и закаленных сталей, высокоабразивных неметаллических материалов
ВК4 96 4 1—2 50 1400 14,9—15,2 89,5 Черновое точение при неравномерном сечении среза, черновое и чистовое фрезерование, рассверливание и растачивание, черновое зенкерование отверстий при обработке чугунов, цветных металлов и сплавов, титана и его сплавов
ВК6-М 94 — — 6 1—2 50 — — 1500 14,6—15,0 88,5 Черновое и получерновое точение, черновое нарезание резьбы резцами, получистовое фрезерование сплошных
