ТехИнфо

Технологическая   информация

Твердые сплавы


Твердые сплавы содержат смесь зерен карбидов, нитридов, карбонитридов тугоплавких металлов в связующих материалах. Стандартные марки твердых сплавов выполнены на основе карбидов вольфрама, титана, тантала. В качестве связки используется кобальт.

Основные свойства некоторых марок твердых сплавов и их область применения для режущих инструментов приведены ниже.


Основные свойства и область применения твердых сплавов.

Марка сплава Предел прочности на изгиб, МПа не менее Плотность г/см3 HRA*, не менее Область применения
Вольфрамовая группа сплавов
ВК3 1176 15,0-15,3 89,5 Чистовая и окончательная обработка (точение, нарезание резьбы, размерная обработка отверстий и др.) серого чугуна, цветных металлов и сплавов и неметаллических материалов
ВК3-М 1176 15,0-15,3 91,0 Чистовая обработка (точение, растачивание, нарезание резьбы, развёртывание) твёрдых, легированных и отбеленных чугунов, цементированных закалённых сталей
ВК4 1519 14,9-15,2 89,5 Черновая обработка при неравномерном сечении среза (точение, фрезерование, растачивание, рассверливание, зенкерование) при обработке чугуна, цветных металлов и сплавов, титана и его сплавов.
ВК6 1519 14,6-15,0 88,5 Черновая и получистовая обработка (точение, нарезание резьбы резцами, фрезерование, рассверливание и растачивание, зенкерование отверстий) серого чугуна, цветных металлов и их сплавов.
ВК6-М 1421 14,8-15,1 90,0 Получистовая обработка жаропрочных сталей и сплавов, коррозионно-стойких сталей аустенитного класса, твёрдых чугунов, закаленных чугунов, твердой бронзы, сплавов легких металлов, обработка закаленных сталей, а также сырых углеродистых легированных сталей при тонких сечениях среза на весьма малых скоростях резания
ВК6-ОМ 1274 14,7-15,0 90,5 Чистовая и получистовая обработка твердых, легированных и отбеленных чугунов, закаленных сталей, высокопрочных и жаропрочных сталей, сталей и сплавов на основе титана, вольфрама и молибдена (точение, растачивание, нарезание резьбы, шабровка)
ВК8 1666 14,4-14,8 87,5 Черновая обработка при неравномерном сечении среза и прерывистом резании серого чугуна, цветных металлов и их сплавов, коррозионно-стойких, высокопрочных и жаропрочных сталей и сплавов, титановых сплавов (точение, строгание, фрезерование, сверление, зенкерование)
ВК10-ОМ 1470 14,3-14,6 88,5 Черновая и получистовая обработка твердых, легированных и отбеленных чугунов, коррозионно-стойких, высокопрочных и жаропрочных сталей и сплавов, особенно сплавов на основе титана, вольфрама и молибдена. Изготовление монолитного инструмента.
ВК10-М 1617 14,3-14,6 88,0 Обработка стали, чугуна, некоторых марок труднообрабатываемых материалов и неметаллов цельнотвердосплавным мелкоразмерным инструментом (сверление, зенкерование, развертывание, фрезерование и зубофрезерование)
ВК10-ХОМ, ВК15-ХОМ 1500, 1650 14,3-14,6, 13,8 89,0 87,5 Получистовая и чистовая обработка жаропрочных сталей и сплавов, преимущественно точением.
Титаново-вольфрамовая группа сплавов
Т30К4 980 9,5-9,8 92,0 Чистовая обработка незакалённых и закалённых углеродистых сталей (точение, нарезание резьбы, развёртывание)
Т15К6 1176 11,1-11,6 90,0 Получистовое точение (непрерывное резание),чистовое точение (прерывное резание), нарезание резьбы резцами и вращающимися головками, получистовое и чистовое фрезерование сплошных поверхностей, растачивание, чистовое зенкерование, развёртывание при обработке углеродистых и легированных сталей
Т14К8 1274 11,2-11,6 89,5 То же, что и для сплава Т15К6, а так же черновая обработка при неравномерном сечении и непрерывном резании
Т5К10 1421 12,4-13,1 88,5 Черновое точение и фрезерование при неравномерном сечении и прерывистом резании, фасонное точение, отрезка резцами, чистовое строгание и другие виды обработки углеродистых и легированных сталей, преимущественно в виде поковок, штамповок и отливок по корке и окалине
Т5К12 1666 13,1-13,5 87,0 Тяжёлое черновое точение при неравномерном сечении стальных поковок, штамповок и отливок по корке с раковинами при наличии песка, шлака и др.; все виды строгания, сверления углеродистых легированных сталей
Титано-тантало-вольфрамовая группа сплавов
ТТК12 1666 13,0-13,3 87,0 То же, что и для сплава Т5К12, за исключением сверления стали. Тяжёлое черновое фрезерование углеродистых и легированных сталей
ТТ8К6 1323 12,8-13,3 90,5 Чистовое и получистовое точение, растачивание, фрезерование и сверление серого, ковкого и отбеленного чугунов. Непрерывное точение с небольшими сечениями среза стального литья, высокопрочных коррозионно-стойких сталей, в том числе и закалённых. Обработка сплавов цветных металлов и некоторых марок титановых сплавов при резании с малыми и средними сечениями среза
ТТ20К9 1470 12,0-12,5 91,0 Фрезерование стали, особенно глубоких пазов, и другие виды обработки, обусловливающие повышенные требования к сопротивлению сплаватепловым и механическим циклическим нагрузкам
ТТ10К8-Б 1617 13,5-13,8 89,0 Черновая и получистовая обработка коррозионно-стойких сталей аустенитного класса, маломагнитных стале, жаропрочных сталей и сплавов, титановых сплавов

В зависимости от состава карбидной фазы и связки обозначение твердых сплавов включает буквы, характеризующие карбидообразующие элементы (В — вольфрам, Т — титан, вторая буква Т — тантал) и связку (буква К — кобальт). Массовая доля карбидообразующих элементов в однокарбидных сплавах, содержащих только карбид вольфрама, определяется разностью между 100 % и массовой долей связки (цифра после буквы К), например, сплав ВК4 содержит 4 % кобальта и 96 % WC.

В двухкарбидных WC + + TiC сплавах цифровой после буквы карбидообразующего элемента определяется массовая доля карбидов этого элемента, следующая цифра — массовая доля связки, остальное — массовая доля карбида вольфрама (например, сплав Т5К10 содержит 5 % TiC, 10 % Со и 85 % WC).

В трехкарбидных сплавах цифра после букв ТТ означает массовую долю карбидов титана и тантала. Цифра за буквой К — массовая доля связки, остальное — массовая доля карбида вольфрама (например, сплав ТТ8К6 содержит 6 % кобальта, 8 % карбидов титана и тантала и 86 % карбида вольфрама).

В металлообработке стандартом ИСО выделены три группы применяемости твердосплавного режущего инструмента: группа Р — дли обработки материалов, дающих сливную стружку, группа К — стружку надлома и группа М — для обработки различных материалов (универсальные твердые сплавы). Каждая область разделяется на группы и подгруппы.

Ниже приведены группы применяемости сплавов по ИСО.


Соответствие марок твердых сплавов международной классификации ИСО.

Основные группы
резания
Группы применения
Обозна-
чение
Обрабатываемый материал
и тип снимаемой стружки
Вид обработки и условия применения
Обозна-
чение
Цвет
марки-
ровки
Р
  Р01 Сталь, стальное литье, да­ющие сливную стружку Чистовое точение, раста­чивание, развертывание. Вы­сокая точность обработки и высокое качество поверхнос­ти изделия. Отсутствие виб­рации во время работы
Р10 Сталь, стальное литье, да­ющие сливную стружку Точение, точение по ко­пиру, нарезание резьбы, фре­зерование, рассверливание, растачивание
Р20 Сталь, стальное литье, ковкий чугун и цветные металлы, дающие сливную стружку Точение, точение по копиру, фрезерование, чист­овое строгание
Р25 Сталь нелегированная, низко- и среднелегированная Фрезерование, в том чис­ле и фрезерование глубоких пазов, другие виды обработ­ки, при которых предъявля­ются повышенные требова­ния к сопротивлению сплава тепловым и механическим на­грузкам
Р30 Сталь, стальное литье, ковкий чугун, дающие сливную стружку Черновое точение, фрезе­рование, строгание. Для работ в неблагоприятных условиях*
Р40 Сталь, стальное литье с включениями песка и рако­винами, дающие сливную стружку и стружку надлома Черновое точение, стро­гание. Для работ в особо неблагоприятных условиях*
Р50 Сталь, стальное литье со средней или низкой проч­ностью, с включениями песка и раковинами, дающие слив­ную стружку и стружку над­лома Точение, строгание, долб­ление при особо высоких тре­бованиях к прочности твер­дого сплава в связи с небла­гоприятными условиями ре­зания*. Для инструмента сложной формы
М
М10 Сталь, стальное литье, вы­соколегированные стали, в том числе аустенитные, жаро­прочные труднообрабатываемые стали и сплавы, серый, ковкий и легированный чу­гуны, дающие как сливную, так и стружку надлома Точение и фрезерование
М20 Стальное литье, аустенитные стали, марганцовистая сталь, жаропрочные трудно­обрабатываемые стали и сплавы, серый и ковкий чугуны, дающие как сливную, так и стружку надлома Точение и фрезерование
М3О Стальное литье, аустенит­ные стали, жаропрочные труднообрабатываемые стали и сплавы, серый и ковкий чугуны, дающие как сливную, так и стружку надлома Точение, фрезерование, строгание. Условия резания неблагоприятные*
М40 Низкоуглеродистая сталь с низкой прочностью, автомат­ная сталь и другие металлы и сплавы, дающие как сливную, так и стружку надлома Точение, фасонное точе­ние, отрезка преимуществен­но на станках-автоматах
К
К01 Серый чугун преимущест­венно высокой твердости, алюминиевые сплавы с боль­шим содержанием кремния, закаленная сталь, абразивные пластмассы, керамика, стек­ло, дающие стружку надлома Чистовое точение, раста­чивание, фрезерование, шаб­рение
К05 Легированные и отбелен­ные чугуны, закаленные ста­ли, нержавеющие высоко­прочные и жаропрочные ста­ли и сплавы, дающие стружку 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, дающие cтружку надлома Точение, растачивание, фрезерование, сверление, шабрение
К20 Серый чугун, цветные ме­таллы, сильно абразивная прессованная древесина, пластмассы, дающие стружку надлома Точение, фрезерование, строгание, сверление, раста­чивание
К30 Серый чугун низкой твер­дости и прочности, сталь низ­кой прочности, древесина, цветные металлы, пластмасса, плотная древесина, дающая стружку надлома Точение, фрезерование, строгание, сверление. Работа в неблагоприятных условиях*. Допустимы большие перед­ние углы заточки инструмента
К40 Цветные металлы, древе­сина, пластмассы, дающие стружку надлома Точение, фрезерование, строгание. Допустимы боль­шие передние углы заточки инструмента

 

* Неблагоприятными условиями работы следует считать работу с переменной глубиной резания, с прерывистой подачей, с ударами, вибрациями, с наличием литейной корки и абразивных включений в обрабатываемом материале.

В зависимости от обрабатываемого материала и типа снимаемой стружки сплавы твердые спеченные подразделяются на три основные группы резания: Р, М и К.

В зависимости от видов и режимов обработки резанием основные группы резания подразделяются на группы применения.

Группы применения обозначаются буквой основной группы резания и числовым индексом, который характеризует изменение вида обработки, режима резания и свойств твердого сплава.

Чем выше число индекса в обозначении труппы применения, тем ниже износостойкость твердого сплава и допускаемая скорость резания, но выше прочность твердого сплава и допускаемая подача и глубина резания при обработке резанием.

Содержание раздела:


Инструментальные стали

Твердые сплавы

Минералокерамика

Синтетические сверхтвердые материалы