Классификации твердых сплавов

КЛАССИФИКАЦИИ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ

Классификация твердых сплавов по составу

В зависимости от состава и природы карбидной основы современные порошковые твердые сплавы для обработки материалов резанием подразделяются на четыре основные группы.

 

1.Вольфрамокобальтовые (группа ВК, на основе WC-Co);

 

 

2.Титановольфрамовые (группа ТК, на основе WC-TiC-Co);

3.Титанотанталовольфрамовые (группа ТТК, на основе WC-TiC-TaC-Co);

4.Безвольфрамовые (группа БВТС, на основе TiC и TiCN с различными связками) ^*).

*) Сплавы БВТС, выпускаемые недавно, созданы в связи дефицитностью

вольфрама, тантала и кобальта.

Требования к твердому сплаву

– высокая износостойкость.

НОРМАЛЬНЫЕ – Умеренные скорости резания. Контурное точение. поковки и отливки. Достаточно жесткая система СПИД (станок-приспособление-инструмент-деталь)

– хорошая прочность в сочетании с достаточно высокой износостойкостью.

ТЯЖЕЛЫЕ – Невысокие скорости. Прерывистое резание. Толстая корка на литье или поковках. Нежесткая система СПИД. (станок-приспособление-инструмент-деталь)

– высокая прочность.

Кроме подгрупп применения необходимо знать тип обработки (чистовая, получистовая, легкая и черновая), который позволяет ориентироваться в величинах глубины резания (t, мм) и подачи (S0, мм/об).

Знание свойств твердых сплавов помогает металлообработчикам правильно подбирать режущий инструмент.

Маркировка твердых сплавов

В марках первые буквы обозначают группу, к которой относится сплав

ВК – вольфрамовая,

 

ВК-10

 

ВК 15

 

цифры в вольфрамовой группе – количество кобальта

 

Т – титановольфрамовая,

Т10 К6

 

Т15К10

 

первые цифры в титановольфрамовой группе – количество карбида титана, а вторые цифры – количество кобальта

 

ТТ – титанотанталовольфрамовая;

Т5Т6К5

первые цифры в сплавах титанотанталовольфрамовой группы – количество карбидов титана и тантала, а вторые цифры – количество кобальта

 

 

 Если в марке стоит буква «М» (ВК6-М), сплавы изготовлены из мелких порошков,

если буква «В» (ВК4-В) – из крупнозернистого карбида вольфрама.

Если в марке присутствуют буквы «ОМ» или «ХОМ» – сплавы изготовлены из особо мелких порошков (размер зерна не превышает 0,5 мкм),

а «ВК» – из особо крупного карбида вольфрама.

 

Цвет маркировки зависит от группы резания:

P – синий;

M – желтый;

 K – красный. К обозначению группы применения твердых сплавов с покрытием добавляют букву «С», например, К20С. Кроме стандартных марок сплавов групп ВК, ТК и ТТК существуют марки МС (Москва-«Сандвик»), изготовляемые по технологии фирмы «Сандвик Коромант» (Швеция). Трехзначный индекс сплавов МС не содержит информации о химическом составе, а лишь отражает область его применения.

СВОЙСТВА И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ БЕЗВОЛЬФРАМОВЫХ

СПЛАВОВ

В связи с дефицитностью вольфрама и кобальта разработаны и выпускаются безвольфрамовые твердые сплавы (БВТС) на основе карбидов и карбонитридов титана с никелемолибденовой связкой.

Особенности структуры и свойств БВТС рассмотрим на примере наиболее применяемых марок БВТС – ТН20, КНТ16.

Сплав ТН20 состоит из зерен сложного титаномолибденового карбида и связующей фазы, представляющей собой твердый раствор титана, молибдена и углерода в никеле. Карбидные зерна имеют кольцевую структуру, у которой сердцевина состоит из зерен карбида титана, а периферия – из зерен титаномолибденового карбида. Сплав КНТ16 по строению аналогичен сплаву ТН20, но его основу составляют зерна карбонитрида титана.

БВТС не уступают сплавам ТК по твердости, имеют высокую окалиностойкость. Повышенная хрупкость, недостаточная прочность, низкая теплопроводность ограничивают широкое применение инструмента, оснащенного пластинами из БВТС.

БВТС рекомендуется использовать для точения, торцового фрезерования сталей и чугунов.

(Демонстрационный материал)

Определение:

Твердый сплав - твердая монолитная масса, изготовленная путем прессования и спекания смеси порошков одного или более металлических карбидов, типа карбида

вольфрама с небольшим количеством такого металла, как кобальт, служащего в качестве связующего вещества.

Общая характеристика

Классификация твердых сплавов по группам применения

Группа резания Р

Р01 Сталь. Сливная стружка Чистовое точение, растачивание, развертывание (высокие точность обработки и качество поверхности изделия) Р10 Сталь. Сливная стружка Точение, в том числе по копиру, нарезание резьбы, фрезерование, рассверливание, растачивание Р20 Сталь, ковкий чугун и цветные металлы. Сливная стружка Точение, в том числе по копиру, фрезерование, чистовое строгание Р25 Сталь нелегированная, низко и среднелегированная Фрезерование, в том числе глубоких пазов, другие виды обработки, при которых у сплава должно быть высокое сопротивление тепловым и механическим нагрузкам Р30 Сталь, ковкий чугун. Сливная стружка Черновое точение, фрезерование, строгание. Работа в неблагоприятных условиях* Р40 Сталь с включениями песка и раковинами. Сливная стружка и стружка надлома Черновое точение, строгание. работа в особо неблагоприятных условиях* Р50 Сталь со средней или низкой прочностью, с включениями песка и раковинами. Сливная стружка и стружка надлома Точение, строгание, долбление при особо высоких требованиях к прочности твердого сплава в связи с неблагоприятными условиями резания*. Для инструмента сложной формы

Табл. 2.

Группа резания М

М10 Сталь, в том числе аустенитная, жаропрочная, труднообрабатываемая, сплавы, серый, ковкий и легированный чугуны. Сливная стружка и стружка надлома Точение, фрезерование М20 Сталь, в том числе жаропрочная труднообрабатываемая, сплавы, серый и ковкий чугуны. Сливная стружка и стружка надлома Точение, фрезерование М30 Аустенитная сталь, жаропрочные труднообрабатываемые стали и сплавы, серый и ковкий чугуны. Сливная стружка и стружка надлома Точение, фрезерование, строгание, работа в неблагоприятных условиях М40 Низкоуглеродистая сталь с низкой прочностью, автоматная сталь и другие металлы и сплавы. Сливная стружка и стружка надлома Точение, фасонное точение, отрезка преимущественно на станках-автоматах

Табл. 2.

Группа резания К

К01 Серый чугун, преимущественно высокой твердости, алюминиевые сплавы с большим содержанием кремния, закаленная сталь, абразивные пластмассы, керамика, стекло. Стружка надлома Чистовое точение, растачивание, фрезерование, шабрение К05 Легированные чугуны, закаленные стали, коррозионно-стойкие, высокопрочные и жаропрочные стали и сплавы. Стружка надлома Чистовое и получистовое точение, растачивание, развертывание, нарезание резьбы К10 серый и ковкий чугуны преимущественно повышенной твердости, закаленная сталь, алюминиевые и медные сплавы, пластмассы, стекло, керамика. Стружка надлома Точение, растачивание, фрезерование, сверление, шабрение К20 Серый чугун, цветные металлы, абразивная прессованная древесина, пластмассы. Стружка надлома Точение, фрезерование, строгание, сверление, растачивание К30 Серый чугун низкой твердости и прочности, сталь низкой прочности, древесина, цветные металлы, пластмасса, плотная древесина. Стружка надлома Точение, фрезерование, строгание, сверление, работа в неблагоприятных условиях*. Допустимы большие передние углы заточки инструмента К40 Цветные металлы, древесина, пластмассы. Стружка надлома Точение, фрезерование, строгание. Допустимы большие передние углы заточки инструмента

* Работа с переменной глубиной резания, с прерывистой подачей, с ударами, вибрациями, с наличием литейной корки и абразивных включений в обрабатываемом материале

 

Тип обработки

Параметры режима резания	Тип обработки
	Чистовая	Получистовая	Легкая черновая	Черновая
Глубина t, мм	0,25-2,0	0,5-3,0	2,0-6,0	5,0-10,0
Подача S0, мм/об	0,05- 0,15	0,1-0,3	0,2-0,5	0,4-1,8

КЛАССИФИКАЦИИ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ

Классификация твердых сплавов по составу

В зависимости от состава и природы карбидной основы современные порошковые твердые сплавы для обработки материалов резанием подразделяются на четыре основные группы.

 

1.Вольфрамокобальтовые (группа ВК, на основе WC-Co);

 

 

2.Титановольфрамовые (группа ТК, на основе WC-TiC-Co);

3.Титанотанталовольфрамовые (группа ТТК, на основе WC-TiC-TaC-Co);

4.Безвольфрамовые (группа БВТС, на основе TiC и TiCN с различными связками) ^*).

*) Сплавы БВТС, выпускаемые недавно, созданы в связи дефицитностью

вольфрама, тантала и кобальта.