Марки твердых сплавов

02-04-2019

Содержание

Марки твердых сплавов: классификация материалов
1. Способ получения
2. Химический состав
Преимущества и недостатки твердых сплавов
Основные марки твердых сталей
1. Однокарбидная группа
2. Двухкарбидная группа
3. Трехкарбидная группа
4. Безвольфрамовые твердые сплавы
Основные сферы применения твердых сплавов
Операции, выполняемые инструментами, изготовленными из твердых сплавов распространенных марок, при резании, сверлении, точении, фрезеровании, волочении и пр.
Операции, выполняемые при резании, сверлении, точении, фрезеровании
Операции, выполняемые при волочении

Выбор марки твердого сплава
Где купить инструменты из твердых сплавов

Твердые сплавы различных марок — группа износостойких металлических материалов, сохраняющих свои свойства при температуре от 900 до 1150 °C. Основные компоненты таких сплавов — карбиды вольфрама, тантала и титана.

Эти карбиды отличаются хрупкостью. Поэтому для формирования твердых сплавов используют связующие металлы. Это кобальт, никель и молибден.

Фотография №1: твердосплавные заготовки

Марки твердых сплавов: классификация материалов

Твердые сплавы классифицируют по двум основным критериям.

Способ получения

По способу получения твердые сплавы делят на два вида.

Литые. Их изготавливают по технологии литья. К сплавам этой группы относятся стеллиты, сормайты, а также твердые сплавы с большим содержанием никеля. Обычно при производстве применяют прессование и термическую постобработку (закалка, старение, отжиг и пр.). В результате получаются высококачественные материалы. Литые твердые сплавы предназначены для наплавки на инструменты для металлообработки.
Спеченные. Такие твердые сплавы еще называют металлокерамическими из-за того, что технологии изготовления очень похожи. Материалы производят по технологии порошковой металлургии. Ее дополняют лазерная/ультразвуковая обработка или травление в кислотах. На выходе материалы получаются максимально качественными.

Спеченные твердые сплавы закрепляют на инструментах механическим методом или по технологии пайки.

Химический состав

По химическому составу твердые сплавы делят на 4 группы.

Однокарбидные (вольфрамо-кобальтовые). Маркировка — ВК.
Двухкарбидные (титано-вольфрамо-кобальтовые). Маркировка — ТК.
Трехкарбидные (титано-тантало-вольфрамо-кобальтовые). Маркировка — ТТК.
Безвольфрамовые. Маркировка — ТН.

Преимущества и недостатки твердых сплавов

К преимуществам твердых сплавов относят:

очень высокие твердость и износостойкость;
исключительную прочность;
тугоплавкость;
высокие жаростойкость и жаропрочность.

Есть лишь 2 недостатка.

Карбиды металлов, которые идут на производство твердых сплавов, стоят дорого.
Материалы отличаются чувствительностью к ударным нагрузкам и имеют небольшую (по сравнению с быстрорежущими сталями) вязкость.

Основные марки твердых сплавов, их состав и физико-механические свойства

Расскажем в деталях о твердых сплавах вышеперечисленных групп.

Однокарбидная группа

Таблица с марками вольфрамо-кобальтовых твердых сплавов; их состав и основные физико-механические свойства.

Марка твердого сплава	Состав (%)			Физико-механические свойства
Марка твердого сплава	Карбид тантала	Кобальт	Карбид вольфрама	Предел прочности при изгибе (МПа)	Твердость по Роквеллу (HRA)	Плотность (10^-3, кг/м³)
ВК3	–	3	97	1176	89,5	15–15,3
ВК3-М	–	3	97	1176	91	15–15,3
ВК4	–	4	96	1519	89,5	14,9–15,2
ВК6	–	6	94	1519	88,5	14,6–15
ВК6-М	–	6	94	1421	90	14,8–15,1
ВК6-ОМ	2	6	92	1274	90,5	14,7–15
ВК8	–	8	92	1666	87,5	14,4–14,8
ВК10	–	10	90	1764	87	14,2–14,6
ВК10-М	–	10	90	1617	88	14,3–14,6
ВК10-ОМ	2	10	88	1470	88,5	14,3–14,6

«М» в маркировках говорит о том, что сплав является мелкозернистым. Материалы с маркировкой «ОМ» обладают особой мелкозернистостью.

Это самая распространенная группа твердых сплавов. Из них изготавливают различные детали, изделия, конструкции и инструменты с высокими показателями жаростойкости. Отличный пример — борфрезы ВК8.

Двухкарбидная группа

Таблица с марками титано-вольфрамо-кобальтовых твердых сплавов; их состав и основные физико-механические свойства.

Марка твердого сплава	Состав (%)			Физико-механические свойства
Марка твердого сплава	Карбид титана	Кобальт	Карбид вольфрама	Предел прочности при изгибе (МПа)	Твердость по Роквеллу (HRA)	Плотность (10^-3, кг/м³)
Т30К4	30	66	4	980	92	9,5–9,8
Т15К6	15	79	6	1176	90	11,1–11,6
Т14К8	14	78	8	1274	89,5	11,2–11,6
Т5К10	6	85	9	1421	88,5	12,4–13,1
Т5К12	5	83	12	1666	87	13,1–13,5

Титано-вольфрамо-кобальтовые твердые сплавы предназначены для изготовления инструментов, используемых для резания сталей, дающих сливную стружку. Наличие титана в составе снижает адгезию при обработке деталей и заготовок. Повышаются износостойкость и твердость, но понижается прочность.

Трехкарбидная группа

Таблица с марками титано-вольфрамо-танатало-кобальтовых твердых сплавов; их состав и основные физико-механические свойства.

Марка твердого сплава	Состав (%)				Физико-механические свойства
Марка твердого сплава	Карбид титана	Кобальт	Карбид вольфрама	Карбид тантала	Предел прочности при изгибе (МПа)	Твердость по Роквеллу (HRA)	Плотность (10^-3, кг/м³)
ТТ7К12	4	12	81	3	1666	87	13–13,3
ТТ8К6	8	6	84	2	1323	90,5	12,8–13,3
ТТ10К8–Б	3	8	82	7	1617	89	13,5–13,8
ТЕ20К9	9,4	9,5	67	14,1	1470	91	12–13
Т8К7	7,5	7	85	0,5	1519	90,5	12,8–13,1

Добавление в состав карбида тантала приводит к еще большему увеличению износостойкости. Стоимость твердых сплавов этих марок находится на высоком уровне.

Безвольфрамовые твердые сплавы группа

Таблица с марками безвольфрамовых твердых сплавов; их состав и основные физико-механические свойства.

Марка твердого сплава	Состав (%)				Физико-механические свойства
Марка твердого сплава	Карбид титана	Карбонитрит Титана	Молибден	Никель	Предел прочности при изгибе (МПа)	Твердость по Роквеллу (HRA)	Плотность (10^-3, кг/м³)
ТН20	79	–	6	15	1050	90	5,5–6
КНТ16	–	74	6,5	19,5	1200	89	5,5–6

Безвольфрамовые твердые сплавы отличаются меньшими прочностью и теплостойкостью по сравнению с материалами всех предыдущих групп.

Основные сферы применения твердых сплавов различных марок

Твердые сплавы различных марок находят применение в следующих сферах.

Изготовление инструментов для металлообработки. Твердые сплавы используют при производстве фрез, сверл, коронок, резцов, дисков, зенкеров и зенковок, протяжек, разверток, метчиков, плашек и пр. (Вот здесь можно добавить много ссылок на соответствующие разделы каталога)

Фотография №2: твердосплавные фрезы по металлу.
Производство отдельных деталей измерительного инструмента. Твердые сплавы идут на изготовление компонентов для оборудования, испытывающего при эксплуатации высокие нагрузки. Высокоточные поверхности также делают твердосплавными.
Производство простых и сложных форм и матриц. Они идут на отливку различных деталей и заготовок.
Получение ключевых деталей небольших размеров. К ним относятся подшипники, клеммы, ролики, шарики, обоймы и пр.
Производство оборудования, предназначенного для работы при больших нагрузках. Из твердых сплавов изготавливают буровые установки рудодобывающее оборудование и т. д.
Изготовление отдельных деталей для техники. Отличный пример — ножи для лезвий грейдеров.

Операции, выполняемые инструментами, изготовленными из твердых сплавов распространенных марок, при резании, сверлении, точении, фрезеровании, волочении

Углубимся в детали.

Операции, выполняемые при резании, сверлении, точении, фрезеровании

Марка твердого сплава, из которого изготовлен инструмент	Операции, для которых инструменты из этого сплава подходят лучше всего
ВК8	· Различные виды обработки заготовок, деталей и изделий, изготовленных из жаропрочных, высокопрочных и труднообрабатываемых сталей и сплавов · Черновое строгание при прерывистом резании и неравномерном сечении среза. · Черновое фрезерование, сверление и рассверливание · Черновое зенкерование серого чугуна и иных материалов
ВК6	· Зенкерование серого чугуна и иных материалов · Получистовое фрезерование сплошных поверхностей · Предварительное нарезание резьбы токарными резцами · Черновое и получерновое точение
ВК6-ОМ	Инструменты из твердого сплава этой марки применяют для чистовой и получистовой обработки (точение, растачивание, развертывание, нарезание резьбы, шабровка) заготовок из: · легированного, твердого и отбеленного чугуна; · закаленных сталей; · сплавов на основе вольфрама, молибдена и титана.
Т30К4	Инструменты из твердого сплава этой марки используют при работе с заготовками из углеродистых сталей (закаленных и незакаленных). Основные операции: · развертывание отверстий; · нарезание резьб; · чистовое точение с малым сечением среза.
Т15К6	· Чистовое развертывание и зенкерование · Нарезание резьб вращающимися головками и токарными резцами · Чистовое точение при прерывистом резании · Получерновое точение при непрерывном резании · Чистовое и получистовое фрезерование сплошных поверхностей · Растачивание и рассверливание отверстий, прошедших предварительную обработку.
T5К10	· Обработка по корке и окалине отливок, штамповок и поковок из легированных и углеродистых сталей · Черновое фрезерование прерывистых поверхностей · Фасонное точение · Отрезка токарными резцами · Чистовое строгание · Черновое точение при прерывистом резании и неравномерном сечении среза
КНТ16	· Прерывистое резание

Обратите внимание! Инструменты из сплавов Т30К4 и Е15К6 можно заменить аналогами из безвольфрамового сплава ТН20.

Операции, выполняемые при волочении

Марка твердого сплава, из которого изготовлен инструмент	Операции, для которых инструменты из этого сплава подходят лучше всего
ВК8	При помощи приспособлений этого твердого сплава выполняют прессование, калибровку и волочение труб и прутков из стали, цветных металлов и сплавов на их основе. Получившаяся продукция подходит для машин, измерительных инструментов и иного оборудования, работающего при небольших ударных нагрузках.
В6	Инструменты из сплава ВК6 применяют для волочения при небольшой степени обжатия. Продукция подходит для оборудования, работающего без ударных нагрузок.

Выбор марки твердого сплава

Международная организация по стандартизации делит твердые сплавы в зависимости от назначения при металлообработке на категории. Основных — три.

P. Инструменты из твердых сплавов с такой международной маркировкой подходят для обработки заготовок и изделий из следующих материалов.

Рессорно-пружинные, нелегированные, легированные и подшипниковые конструкционные стали.
Коррозионно-теплостойкие стали ферритного и мартенситного классов.
Низколегированные и углеродистые стали для отливок.
Быстрорежущие, углеродистые и штамповые инструментальные стали.

М. Инструменты из твердых сплавов этой группы применяют для обработки стойких к коррозии и высоким температурам сталей мартенситного и аустенитного классов, а также материалов на никеле-хромовой основе.
1. антифрикционной, ковкой и серой разновидностей чугуна
2. цинковых и алюминиевых антифрикционных сплавов
3. меди и сплавов на ее основе
4. o литейных и деформируемых магниевых и алюминиевых сплавов
К. Твердые сплавы этого класса идут на изготовление инструментов, предназначенных для обработки заготовок и изделий из:

Сферы применения инструментов из сплавов остальных групп таковы:

S — обработка жаропрочных сплавов и материалов на титановой основе;
H — обработка заготовок и изделий из закаленной стали;
N — обработка цветных металлов.

При выборе инструмента по марке твердого сплава специалисты обращают внимание на 5 моментов.

Эксплуатационные и физико-механические свойства твердого сплава.
Особенности материала, из которого изготовлена заготовка.
Состояние станка, его динамические и кинематические характеристики.
Вид операции и важные технические условия.
Требования к точности обработки и чистоте металлических поверхностей.

Где купить инструменты из твердых сплавов

Твердосплавные инструменты для металлообработки оптом или в розницу вы можете приобрести непосредственно у нас. В каталоге «РИНКОМ» представлено огромное количество приспособлений. Это фрезы, сверла, резцы, метчики, плашки, диски, развертки, зенкеры, зенковки, протяжки, измерительные приборы и многое другое.

Переходите в каталог и выбирайте необходимые твердосплавные инструменты. Ждем ваших заказов!