Материалы и классификация резцов (Т5К10, Т15К6, ВК8 и пр.) | ЛИНКОР

При выборе марки сплава следует исходить из следующих основных условий:

— Физико-механических и эксплуатационных свойств твердых сплавов;— Характеристики обрабатываемого материала;

— Технических условий обработки и его вида;— Характера требований, предъявляемых к точности обработки и чистоте обрабатываемых поверхностей;

— Состояние станка его кинематических и динамических данных.

Таблица физико-механических свойств твердых сплавов и его химический состав.

Безвольфрамовые сплавы

Такие сплавы в СССР появились в 1970 гг. ввиду дефицита вольфрама.  По ГОСТ 26530-85 существует две марки безвольфрамовых сплавов на основе карбидов, карбонитридов титана с никель-молибденовой связкой. 

Эти марки обладают меньшей прочностью и теплостойкости они не могут заменить традиционные вольфрамовые. Сплав КНТ16 хорошо подходит для прерывистого резания. А марка ТН20 может эффективно заменить Т30К4 и Т15К6. Им можно проводить чистовую и получистовую обработку незакаленной стали.

Так или иначе, благодаря своим свойствам сплавы массово применяются во многих производствах.

По классификации ИСО, твердые сплавы делят по областям применения при обработке резанием:

• Р — для стальных отливок, дающих сливную стружку;
• М — труднообрабатываемые стали, сплавы;
• К — обработка чугуна;
• N — обработка алюминия и других цветных металлов и их сплавов;
• S — для обработки жаропрочных сплавов и сплавов на основе титана;
• H — для закаленной стали.

Сплавы группы Р маркируются синим цветом, М — желтым и К — красным цветом

Вк8 челябинск

Химический состав в % материала ВК8 ГОСТ 3882- 74

Свойства материала ВК8

Зарубежные аналоги материала ВК8Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.Обозначения:

ВК8-Сплавы твердые спеченные
ВК8-химический состав, механические, физические и технологические свойства, плотность, твердость, применение

Вольфрамо-кобальтовые

Сплавы на основе карбида вольфрама – наиболее распространённые представители данной группы. К ним относятся BK6 и BK8, упомянутые выше. Сплавы можно разделить ещё на две группы, в зависимости от их состава: содержащие в своём составе вольфрам – как уже говорилось ранее, такие сплавы состоят из карбида вольфрама и ещё минимум одного металла, играющего роль связки (чаще всего таковым является кобальт).

В основном сплавы группы ВК используют для изготовления режущего инструмента. Это резцы, пластины.

Состав и характеристики сплавов ВК

* Буква М означает, что сплав является мелкозернистым, ОМ — особо мелкозернистый.

Из таких материалов получаются высококачественные инструменты, которые используются в промышленности, различных производствах и в быту, изготовление деталей различных конструкций. Это могут быть детали для автомобилей, механических предметов, приборов и любых механизмов. изготовление деталей, требующих высокой жаростойкости.

Материал вк8 челябинск

Без стали не обходится ни одно производство, будь то тяжелое машиностроение или изготовление бытовых электроприборов. Существует множество марок этого продукта, а также большое количество форм отпуска. Наша компания реализует материал ВК8 большими партиями и с минимальной наценкой. Для уточнения свойств и характеристик конкретной марки можно обратиться к менеджерам компании.

Как и вся продукция, материал ВК8 закупается у ведущих производителей. Поэтому мы готовы со всей ответственностью давать гарантию на качество. Минимальное количество посредников определяет и низкую стоимость. Вкупе с быстрой доставкой, это дает возможность нашим бизнес-партнеры вести стабильное и взаимовыгодное сотрудничество.

Помимо отпуска, в форме той или иной детали (заготовки), наша компания реализует обработку металлов. Все мероприятия проходят четкий контроль на соответствие ГОСТа и правилам. Специалисты нашего предприятия осуществляют такие работы как оцинкование, создание деталей по чертежам заказчика, производство отливок, изготовление различных профилей и многое другое.

Имея в арсенале новейшее оборудование и огромный, опыт мы можем предложить проверку изделия по ряду параметров, таким как прочностные характеристики, химический состав, чистота сплава и так далее.

Каждому покупателю предложен огромный ассортимент продукции различного формата, а также актуальных услуг и работ. Чтобы быстрее разобраться и выбрать товар соответствующий потребностям, нужно связаться с менеджером компании и получить развернутую информацию по всем интересующим вопросам.

Область применения

Твердый сплав ВК8 используется в различных областях деятельности, которые включают медицинское направление и ювелирное дело. Инструменты, изготовленные из данного материала, характеризуются устойчивостью к износу и практически не истираются при резке металла.

• механическим способом;
• бесстружковым;
• газотермическим напылителем.

Применение сплава ВК8 предусмотрено для изготовления инструментов:

• быстроизнашиваемых деталей;
• валов для проката, пунсонов, штамповочных форм, калибровочного оснащения;
• токарного, сверлильного, фрезерного, зенкерного инструмента;
• изделий для проведения чистовых и черновых работ с титановыми сплавами, сталью с высокими антикоррозионными свойствами, устойчивостью к действию температуры, чугуном, латунью, бронзой.

Резец

Для повышения скорости проведения работ и уменьшения изнашиваемости при выборе инструмента учитывается зернистость металла. Крупнозернистый материал используется для черновой обработки жаропрочных сталей. Мелкое зерно позволяет создать чистовую поверхность стали, чугуна, фторопласта, алюминия и бронзы.

Газотермический напылитель используется для повышения устойчивости деталей к износу.

Изготавливаются элементы в виде паяльных или сменных пластин. Они устанавливаются на держатель режущего инструмента, изготовленный из конструкционной стали, с помощью болтов и шпилек. Механические параметры улучшаются с помощью обработки поверхности.

Откуда берется разница и чем она обуславливается

Табличные характеристики сплава ВК8 достигаются на производстве чаще всего методами порошковой металлургии. Отдельные элементы будущего оборудования прессуются в формы и спекаются при температурах плавления кобальта. Как результат получают довольно надежные пластины для резцов, сверла.

Расшифровка сплава ВК8 проста: содержание карбида вольфрама 92, кобальта 8% и всегда сохраняется таковым для конкретной маркировки. Иногда этот состав ошибочно относят к Победиту (90/10), но отличие в 2% принципиально для вольфрамовых соединений.

Более того металлургами было замечено, что твердость сплава ВК8, вышедшего с конвейера по таблице Роквелла колеблется от 91% иногда до 86% (при абсолютно идентичных пропорциях вольфрама и кобальта). Казалось бы, всего 5%, но они сильно влияли на предел прочности при изгибе, МПа. В первом случае он чуть ли не вдвое (2800) превышал значения ГОСТ 3882 (1670).

Склад с резцами и пластинами ВК8

Дополнительные исследования показали, что отличия распространяются на плотность материалов 14,8 и 14,6 г/см3, ударную прочность, 35-30 кДж/м², а также оценочную характеристику, связанную с антикоррозийными свойствами металла, находящегося в морской воде.

Проведя ряд проверок и экспериментальных выпусков материалов, металлурги пришли к выводу, что влияние на получение сплава ВК8, состав которого остается неизменным влияют такие факторы:

• состояние используемых порошков (размер зерна, влажность);

• условия соединения (смешения) карбида вольфрама и кобальта;

• устанавливаемые температура, давление (с точностью до единиц измерения).

Учитывая имеющуюся разницу, пункты приема лома часто указывают характеристика материала, который они покупают. Кроме радиологической чистоты, он должен отвечать требованиям конкретных технологических условий, которые также имеют свои стандарты, скупщик о них заранее сообщает.

Интересный факт. Различные марки стали, сплавы имеют цветовую маркировку. ВК8 ГОСТ 3882 отмечается красным, а ее разновидности дополняются синей полосой.

Иногда берут любой твердый сплав в рамках марки сплава ВК8. Она достаточно высоко ценится, но на рынке нет единой стоимости. Точную цену может сказать эксперт после осмотра товара.

Кроме перечисленных различий к ним добавляется фактор, связанный с типом металлического соединения элементов из ВК8 с основой изделия.

Резцы с пластинами из сплава ВК8

Способы крепления принципиально отличаются. На выходе дают либо чистый вольфрам/кобальт после механического крепления винтами или с пайками латуни, других соединительных металлов. Предпочтение всегда отдается чистым металлам, однако учитывая дефицит металлургической отрасли в вольфраме и кобальте, желание сокращать добычу руд, содержащих эти химические элементы, принимают практически все виды сплавов, но по разной цене.

Зарубежные аналоги сплава ВК8

Повышение стойкости

Несмотря на все свои достоинства, рано или поздно режущие пластины из ВК8 затупляются. Резцы с напайными пластинами перетачивают на наждачных станках. Это сложная операция, поскольку при переточке должны быть обеспечены соответствующие углы.

В случае со сменными пластинами все гораздо проще. Пластинку переворачивают или меняют на новую. Для повышения стойкости пластин из ВК8 используют напыление нитридом титана или нитридом бора. Наверняка многие видели пластины золотистого цвета.

Для продления срока службы пластин из ВК8 требуется соблюдать установленные режимы резания и обеспечить отведение тепла, возникающее в процессе резания. Для этого используют СОЖ (смазочно-охлаждающие жидкости). В ходе резания, они не только отводят тепло, то и смазывают поверхность обрабатываемой детали.

Еще один способ, позволяющий продлить срок работы пластин из ВК 8. Это диффузионное обогащение изделия из ВК8 в легкоплавком расплаве, состоящего из висмута и свинца. Операция состоит из двух частей. Первая включает проведение заблаговременной цементации заготовки, а вторая дальнейшее обогащение детали в упомянутом расплаве.

После проведенных мероприятий, нацеленных на повышение прочностных характеристик, стойкость ВК8 вырастает до 120 минут, в то время как необработанный слав обычно стоит не более часа. В итоге можно сделать простое заключение: использование ВК8 в обрабатывающей отрасли влечет за собой рост производительности труда и снижение выпуска некондиционной продукции.

Источник

Практическое применение вк8

Сплав массово используют при производстве режущего (лезвийного) инструмента, используемого практически при всех технологических операциях, так или иначе, сопряженных с удалением слоя металла. Другими словами, в резцах, фрезах, сверлах и пр.

Твердосплавное сверло с пластинами ВК8

Отдельного разговора требуют режущие элементы из ВК8. Производители освоили выпуск этих компонентов в двух формах – паянных и сменных. Различаются он по способу крепления. В нашей стране существует ГОСТ 25393-90 «Пластины твердосплавные напаиваемые для режущего инструмента».

Вторая группа пластин, сменная, технические условия на них определены в ГОСТ 19086-80.

Разница между ними заключена в том, что первые крепят к корпусу инструмента при помощи пайки. Для сменных пластин используют механический способ.

Режущие пластины изготавливают в двух формах: напайные и сменные. Первые используют при изготовлении режущего инструмента, используемых на традиционных станках с ручным управлением, например, токарного 16К20 или фрезерного 6Р83Ш. Для закрепления на державке применяют пайку при помощи специального припоя.

Иногда для повышения механических параметров пластин ВК8 применяют шлифование кромок с применением алмазного круга, повышение механических свойств приводит к продлению периода активной эксплуатации инструмента. Инструмент, произведенный из ВК8, используют при черновой и чистовой (финишной) обточке заготовки.

Нередко технологи назначают режущий инструмент, оснащенный ВК8, для обработки заготовок из металлов с достаточно высоким показателем вязкости. К таким материалам можно отнести некоторые медные, титановые сплавы, легированные стали и пр. при подборе инструмента, надлежит учитывать то, что для поддержания высокого темпа резания целесообразно использовать крупнозернистый сплав, мелкозернистый применяют для выполнения чистовых работ по железным сплавам, полимерам и пр.

Обработка заготовок без снятия слоя металла. Из ВК8 производят пуансоны и элементы матриц для ОМД

Детали, изготовленные из ВК8, можно встретить в местах существуют экстремальные условия работы, например, в подшипниках, работающих со скоростью несколько тысяч об/с.

Свойства и назначение твердых сплавов

Твёрдые сплавы в настоящее время являются распространенным инструментальным материалом, широко применяемым в инструментальной промышленности. За счет наличия в структуре тугоплавких карбидов твёрдосплавный инструмент обладает высокой твёрдостью HRA 80-92 (HRC 73-76), теплостойкостью (800-1000°C), поэтому ими можно работать со скоростями, в несколько раз превышающими скорости резания для быстрорежущих сталей.

Однако, в отличие от быстрорежущих сталей, твёрдые сплавы имеют пониженную прочность (σ = 1000-1500 МПа), не обладают ударной вязкостью. Твёрдые сплавы нетехнологичны: из-за большой твёрдости из них невозможно изготовить цельный фасонный инструмент, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом, поэтому твёрдые сплавы применяют в виде пластин, которые либо механически закрепляются на державках инструмента, либо припаиваются к ним.

Таблица 2. Спечённые твёрдые сплавы, применяемые в современной мировой промышленности

Вольфрам — тугоплавкий твердый металл серого цвета, химический элемент под номером 74 в таблице Менделеева, обладает следующими физическими свойствами: плотность — 19,3 г/см3, температура плавления — 3422°С, температура кипения — более 5500°С.

Среди разнообразной продукции из вольфрама (проволока, прутки, электроды, листы) также широкое применение получил и вольфрамовый порошок. Основные марки порошка вольфрама — ПВН (порошок вольфрамовый низкоактивный), ПВВ (порошок вольфрамовый высокоактивный)

, ПВТ (порошок вольфрамовый технический), ВП. Данная продукция выпускается в соответствии с ТУ 48-19-72-92 «Порошок вольфрамовый. Технические условия». Средний диаметр зерна для порошка вольфрамового ПВН должен составлять 3,5-6 мкм, ПВВ — 0,8-1,7 мкм, ПВТ — 3,5-6 мкм. При этом не более 40% зерен вольфрама порошка ПВН могут иметь размер более 4 мкм.

Как правило, вольфрамовый порошок служит сырьем для дальнейшего производства компактного вольфрама. Порошок вольфрамовый применяется в качестве легирующей добавки или основного компонента быстрорежущих и инструментальных сталей, а также износостойких и жаропрочных сплавов (например, стеллитов).

Рис. 3. Вид порошка для сплава ВК8 при многократном увеличении

Рис. 4. Деталь, изготовленная из ВК8

Карбид вольфрама — соединение тугоплавкого металла вольфрам (W) с углеродом (C). Всего существует два карбида — WC и W2C. Основными достоинствами карбидов вольфрама являются высокая твердость и тугоплавкость. Карбид WC сохраняет повышенную твердость и при высоких температурах. Карбид вольфрама — основа твердых сплавов типа ВК (вольфрамокобальтовые).

Карбиды вольфрама являются основой для производства различных твердых сплавов. Среди наиболее распространенных твердых сплавов стоит выделить сплавы марки ВК, а именно ВК8. Как правило, твердые сплавы получают методами порошковой металлургии из смеси карбида тугоплавкого металла с порошком металла-связки.

Вольфрамокобальтовые сплавы состоят из карбида вольфрама (карбид — химическое соединение металла с углеродом, обладающее весьма высокой твердостью) и кобальта, служащего связкой. Сплав обозначается двумя буквами — ВК и цифрой, показывающей содержание кобальта в процентах.

Так, ВК8 означает вольфрамокобальтовый сплав с содержанием кобальта 8 % и карбида вольфрама — 92 %. Чем больше в сплаве кобальта, тем он мягче и прочнее. Сплавы вольфрамокобальтовой группы предназначены в основном для обработки чугуна, цветных металлов и их сплавов и неметаллических материалов.

Таблица 3. Свойства вольфрамовых твёрдых сплавов «Вириал» в сравнении со стандартным твёрдым сплавом ВК8

Из смеси ВК8 или ВК6 получают одноименные твердые сплавы, которые содержат 8% и 6% кобальта соответственно.

Химический состав вольфрамо-кобальтовой смеси ВК8 (массовая доля, %): кобальт — 7,5-8,1, кислород, не более – 0,5, углерод общий — 5,30-5,65, углерод свободный, не более – 0,1, железо – 0,3.

Массовая доля основных компонентов пластифицированной смеси (пластификатор ПЭГ): кобальт — 7,3-7,9, кислород, не более – 1,5, углерод общий — 6,5-7,0, углерод свободный – 0,1, железо, не более – 0,3.

Области применения. Изделия из вольфрамовых твердых сплавов находят применение в качестве пар трения подшипников скольжения и торцовых уплотнений, деталей запорной арматуры, штампов, пресс-форм и др. Сплав ВК8 применяется для чернового строгания при неравномерном сечении среза и прерывистом резании, строгании, чернового фрезерования, сверления, чернового рассверливания, чернового зенкерования серого чугуна, цветных металлов и их сплавов и неметаллических материалов.

Твердые сплавы группы ВК активно используются при изготовлении бурового и режущего инструмента. Существуют резец ВК8, сверло ВК8; фреза ВК8 и другие режущие инструменты, сделанные с применением твердого сплава ВК. Пластины твердосплавные ВК8 также нашли применение в промышленности.

Титановольфрамокобальтовые сплавы состоят из карбидов вольфрама и титана, сцементированных кобальтом. Марки сплавов обозначаются буквами Т (титан) и К (кобальт). Цифры после букв показывают соответственно содержание карбида титана и кобальта в процентах.

Т15К6 — сплав двухкарбидный твердый титано-вольфрамовой группы, по сути — композиционный материал. Массовая доля основных компонентов в смеси порошков, %: карбид вольфрама – 79, карбид титана – 15, карбид тантала – отсутствует, кобальт – 6. Этот сплав наиболее подходит для обработки стали, но без прерывистости резания, т. е. для фрез, для строгания не подходит. Кобальта, отвечающего за прочность, маловато.

Предел прочности при изгибе, Н/мм2 (кгс/ мм2), не менее 1176*(120). Твёрдость, HRA, не менее 90,0. Плотность, х103 кг/м2 (г/см2) = 11,1-11,6.

Применение. Титановольфрамовый твердый сплав Т15К6 предназначен для обработки вязких материалов: стали, латуни. Сплав применяется для обработки материалов резанием – получернового точения при непрерывном резании, чистового точения при прерывистом резании, нарезания резьбы токарными резцами и вращающимися головками, получистового и чистового фрезерования сплошных поверхностей, рассверливания и растачивания предварительно обработанных отверстий, чистового зенкерования, развертывания и других аналогичных видов обработки углеродистых и легированных сталей.

Список использованной литературы:

1. Борисов Ю.С., Кулик A.Я., Мнухин A.С. Газотермическое напыление композиционных порошков. — Л.: Машиностроение, 1985. — 197 с.

2. Казаков В.Г. Тонкие магнитные пленки // Соросовский образовательный журнал, 1997, №1, с. 107-114.

3. Кіндрачук М.В., Лабунець В.Ф., Пашечко М.І., Корбут Є.В. Трибологія: підручник/ МОН. – Київ: НАУ-друк, 2009. – 392 с. (укр). ISBN 978-966-598-609-6.

4. Конструкционные материалы. Под ред. Б.Н. Арзамасова. Москва, изд «Машиностроение», 1990.

5. Материаловедение. А.Е. Лейкин, Б.И. Родин, Москва, 1971, Изд. “Высшая школа”.

6. Мышкин Н.К., Петроковец М.И. Трение, смазка, износ. Физические основы и технические приложения трибологии. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. -368 с. ISBN 978-5-9221-0824-9.

7. Производство и литье сплавов цветных металлов. Юдкин В.С. — М., 1967.

8. Словарь-справочник по трению, износу и смазке деталей машин / В.Д. Зозуля, Е.Л. Шведков, Д.Я. Ровинский, Э.Д. Браун.- Киев: Наукова думка, 1990. — 264 с.

9. Термодинамика сплавов. Вагнер К. — Москва, 1997.

10. Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них — Панов B.C., Чувилин A.M. — МИСИО, 2001.

11. Технология конструкционных материалов. Под ред. А.М. Дальского. – Москва. Изд. «Машиностроение», 1985.

12. Технология металлов и конструирование материалы. В.М. Никифоров. — Москва, 1968, Изд. “Высшая школа”.

13. Технология металлов и конструирование материалы. В.М. Никифоров. — Москва, 1968, Изд. “Высшая школа”.

Как увеличить скорость обработки стали резанием? Над решением этого вопроса инженеры и профессора всего мира трудились и продолжают трудиться со времен совершения промышленной революции. Высокие показатели твердости, теплостойкости, износостойкости — вот неполный перечень задач, стоящих перед учеными.

Так, в Германии середины 30х годов активно проводились исследования по поиску материала, отвечающего всем вышеперечисленным требованиям. Тогда и появился первый аналог твердого сплава ВК8. Образцы данного материала по скорости резания превзошли все типы сталей, существующих на тот момент.

Титановольфрамовокобальтовые

Группа сплавов  ТК производится для иструментов, выполняющих резание сталей, дающих сливную стружку. В основе состава карбид титана и карбид вольфрама. В связке идёт кобальт. Титан дает снижение адгезии со сталью, благодаря этому сплавы группы ТК более износостойкие при обработки сталей. При увеличении карбидов титана повышается твердость и износостойкость, но  прочностьснижается.

Титанотанталовольфрамокобальтовые твердые сплавы

По ГОСТ 3882-74 имеется 5 марок. Титан в составе улучшает свойства и эксплуатационные показатели, выражающиеся в повышении прочности при обычной и повышенной температуре. Благодаря карбиду тантала в составе улучшается износостойкость при резании