Цвёрдыя сплавы

Па спосабу вытворчасці цвёрдыя сплавы дзеляць на літыя і спечаныя.

Характэрнай асаблівасцю літых сплаваў (табл. 7) з’яўляецца іх высокая цвёрдасць адразу пасля ліцця без тэрмічнай апрацоўкі.

Табліца 7 Хімічны склад і цвёрдасць літых цвёрдых сплаваў

Сплаў	С	Cr	W	Co	Si	Ni	Mn	Fe	HRC
Стэліт	1,8−2,5	27−33	13−17	47−53	1,0−2,0	—	—	астат.	да 65
В3КР*	1,82	29,2	9,1	―	1,1	—	0,83	астат.	46−50
Сармайт	2,5−3,3	25−31	—	—	2,8−4,2	3,5	—	астат.	да 65
Сармайт 1	3	30	—	—	3	5	—	астат.	50
Сармайт 2	1,7	15	—	—	2	2	—	астат.	40

^* Дадаткова ўтрымліваецца В = 0,13%, Sb = 0,05%.

Лiтыя сплавы выкарыстоўваюць для наплаўкі нажоў бульдозераў, экскаватараў, элементаў каменедрабілак, галовак акорачных станкоў. Для вырабу рэжучага інструменту сёння іх ужываюць мала з-за высокай крохкасці, у асноўным наплаўляюць рамныя пілы.

Металакерамічныя цвёрдыя сплавы

У другой палове 20-х гг. мінулага стагоддзя з’явіліся інстру-ментальныя матэрыялы, вырабленыя па тэхналогіі парашковай металургіі. Іх называлі ў розных краінах па-рознаму: у ЗША — па назве фірмы «карбалой», у Германіі — «відзіа», у СССР — «пабедыт», сёння іх называюць цвёрдымі сплавамі.

Спачатку цвёрдыя сплавы выраблялі на аснове WC — хімічнага злучэння, якое характарызуецца высокай цвёрдасцю і добрай цеплаправоднасцю. У якасці звязкі выкарыстоўвалі парашок Co (t_пл = 1494⁰С), які мае высокую пластычнасць і добрыя механічныя паказчыкі.

Пасля прасавання брыкеты (загатоўкі пласцінак) для павелічэння механічных паказчыкаў спякаюцца пры t  1450⁰С у атмасферы інертнага газу або вадароду для прадухілення акісляльных рэакцый. У далейшым з мэтай замены дарагога і дэфіцытнага W у склад сталі дабаўляць карбіды Ti, Ta. З’явіліся двух- і трохкарбідныя цвёрдыя сплавы (табл. 8).

Аднакарбідныя цвёрдыя сплавы (WC) абазначаюць літарамі ВК. Яны маюць больш высокія механічныя паказчыкі ў параўнанні з іншымі цвёрдымі сплавамі, меншую цвёрдасць і цеплаўстойлівасць да 800⁰С.

Вальфрамавыя цвёрдыя сплавы рэкамендуюць для апрацоўкі чыгуну, сплаваў каляровых металаў, неметалічных матэрыялаў, у тым ліку і на аснове драўніны.

Двухкарбідныя цвёрдыя сплавы (WC + TiC) маркіруюць літарамі ТК. Яны маюць больш высокую цеплаўстойлівасць (да 1000⁰С). Інструмент з двухкарбідных цвёрдых сплаваў выкарыстоўваюць пры апрацоўцы сталяў.

Трохкарбідныя цвёрдыя сплавы (WC + TiC + TaC) абазначаюць літарамі ТТК. Яны маюць лепшыя паказчыкі трываласці ў параўнанні з ТК, лепш працуюць пры ўдарах, вібрацыях. Іх рэкамендуюць выкарыстоўваць пры цяжкіх умовах апрацоўкі стальных зліткаў, пакоўкаў, літых загатовак.

Распрацавана група цвёрдых сплаваў, якiя не ўтрымлiваюць дарагога вальфраму — безвальфрамавыя цвёрдыя сплавы.

Табліца 8 Хімічны склад і фізіка-механічныя ўласцівасці цвёрдых сплаваў

Марка	Хімічны склад, %				Шчыльнасць, г/см3	Мяжа трываласці пры згібе, ГПа	Цвёрдасць, HRA	Цеплаўстой-лівасць, 0С
	WC	TiC	TaC	Co
ВК3	97	—	—	3	14,8−15,3	1,00	89,0	1100
ВК6	94	—	—	6	14,5−15,0	1,20	88,0	1050
ВК8	92	—	—	8	14,4−14,8	1,30	87,5	950
ВК15	85	—	—	15	—	1,80	86,0	800
ВК20	80	—	—	20	—	1,95	84,0	800
Т5К10	85	6	—	9	12,2−13,2	1,15	88,5	1100
Т14К8	78	14	—	8	11,2−12,0	1,15	89,5	1150
Т15К6	79	15	—	6	11,0−11,7	1,10	90,0	1150
Т30К4	66	30	—	4	9,5−9,8	0,90	91,0	1200
Т60К6	34	60	—	6	6,5−7,0	0,75	90,0	1250
ТТ7К12	81	4	3	12	13,0−13,3	1,65	87,0	—

Ад іншых інструментальных матэрыялаў цвёрдыя сплавы адрозніваюцца наступнымі асаблівасцямі:

1) высокай цвёрдасцю;

2) высокай цеплаўстойлівасцю, пры t = 1000⁰С цвёрдыя сплавы маюць такую ж цвёрдасць, што і хуткарэзныя сталі пры t = 20⁰С;

3) хуткасцю рэзання да 150 м/хвiл, а ў асобных выпадках да 250 м/хвiл, што ў 3−5 разоў вышэй, чым інструментам з хуткарэзных сталяў;

4) тэхналогіяй вырабу, якая дазваляе мяняць іх хімічны склад па сячэнню, павялічваць колькасць карбідаў на паверхні пласцінак;

5) у апошні час на рабочыя паверхні пласцінак цвёрдага сплаву наносяць слой нітрыду тытану і іншыя звышцвёрдыя матэрыялы. Пры апрацоўцы чыгуну трываласць такога інструменту павялічваецца ў 6 разоў, а пры апрацоўцы сталяў — да 3 разоў;

6) іх высокай крохкасцю ў параўнанні са сталямі. На згіб цвёрдыя сплавы маюць _i у 2,5−3,2 разу меншыя паказчыкі;

7) высокім коштам цвёрдых сплаваў з утрыманнем вальфраму;

З агульнага аб’ёму на долю цвердасплаўнага інструменту прыходзіцца каля 32%, а аб’ём здымаемай стружкі — 68%.