Марки твердых сплавов по российским и зарубежным стандартам
| Россия | США | Германия | Япония | Австрия | Швеция | Польша | ISO 513-75 |
| ГОСТ 3882-74 | Kennametal | Krupp Widia | Mitsubishi metal | Plansee Tizit | Sandvik Coromant | PN-60/H-89500 | |
| ВК3-М ВК6-0М ВК6 ВК8 ВК10-Х0М ВК20 | К11 К68 К6 К1 К314 К90 | ТНF THM-F THM THR THR-F GT40 | THi 05T THi 10 THi 20 - - GTi35 | H03T H05T H20T H25T H30T H60T | H05 H1P H20 R4 H10F - | - - H30 H40 - - | K01 - K30 K40 M30 - |
| Т30К4 Т15К6 Т5К10 | К7Н К5Н К2S | TT1 TTX TTS | - ST:10Т ST:20Т | S05T S10T S36T | F02 S1P S4 | - S10 S30 | P01 P10 P30 |
| ТТ7К12 ТТ10К8Б ТТ20К9 ТТ8К6 | К420 К21 К29 К313 | TTR AT15S TTM - | ST:40Т UT:20Т ST:25Т UT:10Т | S40T U20T S26T U10T | S6 H13A SM RIP | - - S25 U10 | P50 M20 P25 M10 |
| ТН-20 КНТ-16 | - К162В | - - | NX22 NX33 | - - | CT515 CT520 | - - | - - |
Пути совершенствования твердых сплавов
В связи с необходимостью непрерывного повышения производительности обработки и использованием в различных конструкциях новых материалов сформулированы следующие пути совершенствования твердых сплавов:
- разработка универсальных по применимости твердых сплавов, что позволит сократить их номенклатуру;
- разработка новых составов твердых сплавов с использованием менее дефицитных материалов;
- разработка новых составов покрытий и технологий их нанесения;
- создание твердых сплавов с градиентными свойствами.
Эффективным методом повышения стойкости и режущей способности твердосплавных режущих инструментов является нанесение износостойких покрытий. Материалами для таких покрытий служат карбиды, нитриты, бориды, карбонитриты и силициды тугоплавких металлов, а также оксид алюминия и синтетические сверхтвердые материалы на основе алмаза и эльбора.
|
|
|
Инструменты с покрытиями обеспечивают повышение в 3-5 раз периода стойкости или, примерно, на 10…30% скорости резания при неизменной стойкости по сравнению с инструментами, оснащенными твердосплавными пластинами без покрытия.
Износостойкие покрытия формируют на основе одного или нескольких слоев. Толщина однослойных покрытий составляет порядка 3-4 мкм, двух- и трехслойных – 5-8 мкм, а в некоторых случаях до 12 мкм.
Основные марки отечественных и зарубежных твердых сплавов с покрытиями приведены в табл. 6.
Одним из значимых направлений в совершенствовании структуры твердых сплавов является уменьшение размера зерна твердосплавного порошка.
Таблица. 6
Твердые сплавы с износостойкими покрытиями, изготавливаемые
В России и за рубежом
| № | Фирма, страна | Наименование пластин | Тип покрытия | Число слоев | Толщина покрытия, мкм |
| 1 | Россия | ВК6 | TiC–TiCN–TiN | - | 6…8 |
| 2 | Россия | ВК8 | TiC–TiCN–Al2O3 | - | 10 |
| 3 | Россия | Т5К10 | TiC–TiCN–TiN | - | 8 |
| 4 | Россия | Т17К9 | TiC–TiCN–TiN | - | - |
| 5 | Россия | Т30К4 | TiC–TiCN–TiN | - | 8 |
| 6 | Россия | ТТ7К12 | TiC–Al2O3 | - | 6…8 |
| 7 | Россия | ТТ10К8Б | TiC–Al2O3–TiN | - | 10 |
| 8 | Edgar Allen Tools Ltd (Англия) | P20 | TiN | 1 | 8-12 |
| 9 | Kennametal (США) | KC 850 KC 950 | TiC–TiCN–TiN TiC–Al2O3–TiN | 3 3 | 10 10 |
| 10 | Carbex SA (Франция) | RW2110 RW2115 | TiC–TiN TiC–Al2O3–TiN | 2 3 | 8 6-7 |
| 11 | Krupp Widia (ФРГ) | TZ 15 | TiC– TiCN– Ti(CN)2–ZrN | 4 | 11 |
| 12 | Sandvik Coromant (Швеция) | GC400 | TiC–Al2O3–TiN | 3 | - |
| 13 | Sandvik J. (Япония) | GC135 GC 315 | TiC–Al2O3 | 2 | 5-7 |
|
|
|
Уменьшение зернистости порошка существенно влияет на изменение физико-механических свойств твердого сплава, а именно приводит к повышению твердости, прочности на изгиб, ударной вязкости. Важным следствием уменьшения размера зерна является возможность получения более острой кромки с меньшим радиусом скругления, что приводит к снижению сил резания и тепловыделения в зоне обработки.
Кроме того, уменьшение зернистости порошка вызывает снижение теплопроводности сплава и к перераспределению тепловых потоков в зоне обработки, т.е. к повышению доли тепла, уходящего в стружку.
Совершенствование технологий прессования и спекания пластин из твердого сплава позволяет получать пластины с градиентными свойствами, у которых поверхностные слои имеют уменьшенное содержание связки, что обеспечивает большую твердость и износостойкость по сравнению с более вязкой и прочной основой.
|
|
|
Режущая керамика
Основным материалом для изготовления режущих элементов из металлокерамики является измельченный до 1-2 мкм порошок корунда ( 
) c небольшой добавкой (0,5…1,0 %) оксида магния 
.
Режущая керамика по сравнению с твердыми сплавами имеет более высокую твердость (95HRA), повышенную теплостойкость (до 1400 
), высокую износостойкость, обладает химической инертностью к металлам. Кроме того, минералокерамика является весьма экономичным материалом, так как не содержит дорогостоящих и дефицитных элементов. Недостатками минералокерамики являются низкая ударная вязкость и пластичность, а также не высокая сопротивляемость циклическим силовым и тепловым нагрузкам.
Выпускаемая в настоящее время режущая керамика подразделяется на три группы.
В первую группу входит оксидная керамика (белая), состоящая из оксида алюминия ( – до 99,7 %) и незначительного количества окислов других металлов.
Наибольшее применение из данной группы получили ВО13 и ВШ75 ( 
= 400-550 МПа, 91-93 HRA, теплостойкость 1200 ).
|
|
|
Вторая группа включает в себя оксидно-карбидную (черную) керамику, которая по составу является промежуточной композицией между чисто оксидной керамикой и твердым сплавом.
В качестве карбидной составляющей в этой керамике используются карбиды тугоплавкий металлов, таких как вольфрам, молибден и титан.
Процентное содержание карбидов по массе в черной керамике меняется от 20 до 40. Представителями данной группы режущей керамики являются материалы марок: В3, ВОК60, ВОК63, ВОК71, ВОК95.
В третью группу режущей керамики входят материалы на основе нитрида кремния: силинит – Р (композиция 36,6 % Si3N4+15,4 % Al2O3+41,8 % TiN) и кортинит ОНТ20, получаемые методом горячего прессования. Силинит - Р имеет = 500-700 МПа, 94-96 HRA, теплостойкость 1200 , а кортинит – = 650-860 МПа, 93-95 HRA, теплостойкость 1250-1400 .
Дополнительными достоинствами силинита - Р являются отсутствие в его составе WC и его соединений, отсутствие адгезии по отношению к черным и цветным металлам. Основная область применения инструментов на основе минералокерамики – тонкое, чистовое и получистовое точение (растачивание) и торцевое фрезерование на оборудовании, имеющем высокую жесткость.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 712; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!