Главная  / Обработка твердого сплава

Обработка твердого сплава

 

Обработка твердого
сплава

 

  1. Технология твердых сплавов:

 

   Промышленность твердых сплавов существует с 1826 года.

Производство твердых сплавов в настоящее время находится на высоком уровне. Твердый сплав является типичным изделием порошковой металлургии. Чтобы получить материал с нужными свойствами, нужно применить метод спекания, так как при плавлении происходит распад WC. Основными исходными материалами для изготовления твердых сплавов являются трехокись вольфрама (или вольфрамовая кислота), паравольфрамат аммония, вольфрамовый порошок (или пятиокись тантала, или ферротантал ниобий), окись кобальта (илиКарбиды кобальтовый порошок) и сажа. Карбиды получают непосредственно из окисных соединений тяжёлых металлов, либо из металлического порошка, являющегося промежуточным продуктом. Карбиды отдельных металлов или сложные карбиды смешивают с кобальтовым порошком и подвергают мокрому размолу до образования тонкодисперсной смеси. Полученную смесь сушат, в случае необходимости восстанавливают, прессуют в различные изделия и спекают.

 

  1. Твердые сплавы в качестве износостойких материалов:

 

Твердые сплавы в начале нашли применение для изготовления волок, то есть в тех случаях, когда требуется высокое сопротивление истиранию. Обширный контингент изнашивающихся изделий можно разделить соответственно их современному промышленному значению на следующие 4 группы:

 

Волока


Буровые коронки

 

 

 

 

 

Армированные твердым сплавом детали бурового инструмента;

Сердечники снарядов

               

 

 

Сердечники снарядов     

Детали армирование твердым сплавом

 

 

 

 

 

 

Армированные твердым сплавом быстроизнашивающиеся детали в машиностроении и приборостроении.
 
  1. Применение твердых сплавов для обработки резанием:

 

Основными факторами в развитии технологий производства являлись точность, скорость и производительность. В то время как точность повышалась в результате совершенствования станков и введения более чувствительных методов измерения, скорость и производительность лимитировались режущими материалами. В начальный период развития техники резания скорость резания составляла несколько метров в минуту, так как резцы из углеродистой стали не допускали более высоких скоростей. Лишь разработка и внедрение легированной инструментальной стали и затем (примерно 1990 г.) быстрорежущей стали позволили повысить скорость резания до 20 - 40 м/мин.

 

 

Пластины твердосплавные многогранныеПластины твердосплавные многогранныеПластины твердосплавные многогранные

 

 

 

 

 

 

 

 

Решающим шагом в современной обрабатывающей промышленности являлась разработка металлокерамических материалов карбид - вспомогательный металл, предшественниками которых были литые стеллиты Хайнеса. Благодаря внедрению металлокерамических твердых сплавов WC - Co (Шретер, 1926 г.) и затем сплавов WC-TIC-Co и WC-TIC-TaC-Co (1931-1937 гг.) скорость резания при обработке чугуна, стали и других металлических и неметаллических материалов значительно превысила 100 м/мин., а при обработке легких металлов - даже 1000 м/мин.

Высокотемпературные материалы:

  • Приблизительно с 1935 г. существует интерес к материалам, обладающим значительной прочностью при высоких температурах. В тот период, когда они требовались преимущественно только для паровых машин, паровых турбин и оборудования химической промышленности, речь шла о температуре не выше 500 градусов по Цельсию. При таких условиях можно было довольствоваться сплавами на основе железа, и тогда были разработаны многочисленные высокотемпературные стали, легированные никелем, кобальтом, хромом, кремнием и другими элементами.
  • Уже после 1953 г. созданы самолеты дальнего радиуса действия с реактивными двигателями, посланы в космос многочисленные спутники и космические корабли с ракетными двигателями. В связи с этим возникла потребность в материалах для газовых турбин, воздушно реактивных двигателей, ракет, атомных реакторов то есть в материалах, способных к работе при температурах 800 - 1000 градусов по Цельсию и даже значительно выше. Сплавы на основе железа для таких высоких температур почти непригодны.

 

  • Выход был найден с применением металлоподобных твердых материалов с их высокими точками плавления и удовлетворительной жаропрочностью. Синтез алмазовИз карбидов, входящих в состав металлокерамических твердых сплавов, только карбид титана обладает достаточной окалиностойкостью при температурах выше 500 градусов по Цельсию. Наилучшими высокотемпературными свойствами характеризуются сплавы на основе TiC с жаропрочной цементирующей фазой и сплавов типа Ni-Cr-Co-Cr и Ni-Co-Cr.

 

  • При более высоких температурах возможность применения карбида титана, а также других карбидов или твердых растворов карбидов становится ограниченной из-за повышенной склонности к окислению. Применение твердых сплавов на карбидной основе, подверженных окислительному воздействию при температурах выше 1100 градусов по Цельсию, целесообразно только в том случае, если эти материалы защищены надежным покрытием.

 

  • Жаропрочные сплавы нашли применение при синтезе алмазов. Синтез сверхтвердых материалов, а также спеканиеМатрицы для синтеза алмазов поликристаллов на их основе осуществляют в аппаратах высокого давления. Высокие давления и температуры (4-10 ГПА и 1200-2500 градусов Цельсия соответственно) при которых осуществляют синтез твердых материалов, требуют изготовления наиболее нагруженных элементов аппаратов высокого давления матриц и пуансонов из высокопрочных материалов закаленных инструментальных сталей и сплавов

 

 

 

Более подробную информацию о твердых сплавах можно получить на сайте Кировградского Завода Твердых Сплавов.
http://www.kzts.ru