Твёрдые сплавы


Твёрдые спла́вы — твёрдые и износостойкие металлокерамические и металлические материалы, способные сохранять эти свойства при 900—1150 °C. В основном изготавливаются из твёрдых и тугоплавких материалов на основе карбидов вольфрама, титана, тантала, хрома, связанных кобальтовой или никелевой металлической связкой, при различном содержании кобальта или никеля.

Различают спечённые и литые твёрдые сплавы. Главной особенностью спеченных твёрдых сплавов является то, что изделия из них получают методами порошковой металлургии и они поддаются только шлифованию или физико-химическим методам обработки (лазерной, ультразвуковой, травлением в кислотах и других) также хорошо обрабатываются электроэрозионным методом, а литые твёрдые сплавы предназначены для наплавки на оснащаемый инструмент и проходят не только механическую, но часто и термическую обработку (закалка, отжиг, старение и др.). Элементы из порошковых твёрдых сплавов закрепляются на оснащаемом инструменте методами пайки твёрдыми припоями или механическим закреплением.

Твёрдые сплавы различают по металлам карбидов, в них присутствующих: вольфрамовые — ВК2, ВК3,ВК3М, ВК4В, ВК6М, ВК6, ВК6В, ВК8, ВК8В, ВК10, ВК15, ВК20, ВК25; титано-вольфрамовые — Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5К10, Т5К12В; титано-тантало-вольфрамовые — ТТ7К12, ТТ10К8Б. Безвольфрамовые: ТНМ20, ТНМ25, ТНМ30.

Из-за относительной дороговизны вольфрама разработана группа безвольфрамовых твёрдых сплавов, называемых керметами. Эти сплавы содержат в своём составе карбиды титана (TiC), карбонитриды титана (TiCN), связанные никель-молибденовой основой. Технология их изготовления аналогична вольфрамосодержащим твёрдым сплавам.

Эти сплавы по сравнению с вольфрамовыми твёрдыми сплавами имеют меньшую прочность на изгиб, ударную вязкость, чувствительны к перепаду температур из-за низкой теплопроводности, но имеют преимущества — повышенную теплостойкость (1000 °C) и низкую схватываемость стружки с обрабатываемыми материалами, благодаря чему не склонны к образованием наростов обрабатываемого материала на инструменте при резании, поэтому их рекомендуют использовать для чистовой и получистовой обработке. По назначению относятся к группе Р по классификации ISO.

Пластинки из твёрдого сплава имеют 86—92 HRA обладают высокой износостойкостью и красностойкостью (800—1000 °C), что позволяет вести обработку со скоростями резания до 800 (2000 для цветных сплавов и металлов) м/мин.