Победитовые пластины ВК10: твердосплавные вставки для оснастки и износостойких узлов
Победитовые пластины ВК10 — спечённые твердосплавные изделия на основе карбида вольфрама (WC) с кобальтовой связкой 10 % по массе. Материал соответствует марке ВК10 по ГОСТ 3882-74 и выпускается в виде пластин, брусков, вставок и заготовок под последующую шлифовку. Сочетание зерна WC размером 1–3 мкм и кобальтовой матрицы даёт твёрдость 87,5–88,5 HRA при пределе прочности на изгиб 1400–1600 МПа. По сравнению с ВК6 и ВК8 марка ВК10 уступает в твёрдости, но превосходит их по трещиностойкости и сопротивлению ударным нагрузкам, что определяет её применение в узлах с динамическим контактом.
Состав и физико-механические характеристики
Спекание проводится в вакуумных или водородных печах при 1380–1450 C; пористость готовых пластин не превышает 0,2 % объёма, допускается остаточная пористость типа 02 по ГОСТ 9391-80. Плотность материала — 14,3–14,6 г/см. Кобальтовая связка обеспечивает пластичность, достаточную для работы при знакопеременных нагрузках, а карбидный каркас — абразивную стойкость.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Единица | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость | 87,5–88,5 | ГОСТ 20017-74 | HRA | по шлифованной поверхности |
| Предел прочности при изгибе | 1400–1600 | ГОСТ 20019-74 | МПа | трёхточечный изгиб |
| Плотность | 14,3–14,6 | гидростатическое взвешивание | г/см | зависит от партии WC |
| Содержание кобальта | 10,0 | ГОСТ 3882-74 | % масс. | допуск 0,5 |
| Теплостойкость | до 800 | испытание на износ | C | без интенсивного окисления |
Типоразмеры и исполнение
Пластины поставляются в виде прямоугольных брусков, цилиндрических вставок, пластин под пайку и сменных элементов по чертежам заказчика. Рабочие грани шлифуются до Ra 0,32–0,63 мкм; для наплавки и пайки применяется нешлифованная поверхность с шероховатостью Rz 40–80 мкм.
- Пластины прямоугольные 5 10 20 мм, 6 12 25 мм, 8 16 32 мм.
- Вставки цилиндрические диаметром 6–20 мм, длиной 10–40 мм.
- Заготовки под шлифовку с припуском 0,3–0,8 мм на сторону.
- Пластины с фаской и радиусом под пайку в державку.
- Изделия по ГОСТ 2209-90 и ГОСТ 3882-74.
Области применения
Марка ВК10 востребована там, где требуется сочетание износостойкости и стойкости к удару: волочильный инструмент, матрицы холодной высадки, ножи для резки кабеля и листовой стали, буровые вставки, быстроизнашивающиеся детали дозирующего оборудования. В горнодобывающей отрасли пластины ВК10 устанавливаются в коронки и шарошки, работающие по породам средней крепости. В металлообработке — в отрезных и фасонных резцах при прерывистом резании чугуна и цветных сплавов.
- Волочильные глазки и фильеры для проволоки из стали и цветных металлов.
- Матрицы и пуансоны холодноштамповочных автоматов.
- Резцы для прерывистого точения серого чугуна СЧ20–СЧ30.
- Вставки бурового инструмента по породам крепостью до 12 по Протодьяконову.
- Ножи гильотинных и роторных ножниц для листа толщиной до 6 мм.
- Детали шнековых дозаторов и питателей абразивных смесей.
Эксплуатационные ограничения
ВК10 не предназначен для непрерывного резания закалённых сталей с высокой скоростью — здесь уступает ВК6 и покрытым твёрдым сплавам. При нагреве выше 800 C в окислительной среде наблюдается интенсивное окисление кобальтовой связки с потерей прочности. Пайка выполняется припоями ПСр-40, ПСр-45 с флюсом на основе буры; перегрев выше 900 C вызывает рост зерна WC и снижение трещиностойкости. Шлифовка — алмазными кругами на бакелитовой связке с охлаждением.
Вопросы и ответы
Чем ВК10 отличается от ВК8?
ВК10 содержит 10 % кобальта против 8 % у ВК8, поэтому уступает по твёрдости примерно на 0,5–1 HRA, но имеет более высокую прочность на изгиб и лучше сопротивляется ударным нагрузкам при прерывистом резании и штамповке.
Какой стандарт регламентирует марку ВК10?
Состав и свойства марки задаёт ГОСТ 3882-74; методы контроля твёрдости — ГОСТ 20017-74, прочности при изгибе — ГОСТ 20019-74, структуры и пористости — ГОСТ 9391-80.
До какой температуры сохраняется работоспособность пластин ВК10?
Без интенсивного окисления связки — до 800 C. Выше этой температуры в окислительной среде кобальт активно окисляется, что приводит к выкрашиванию кромки.
Можно ли паять пластины ВК10?
Да, пайка выполняется серебряными припоями ПСр-40 или ПСр-45 с флюсом на основе буры. Температуру пайки ограничивают 900 C, чтобы избежать роста зерна карбида вольфрама.
Для каких условий ВК10 предпочтительнее ВК6?
При прерывистом резании, ударных нагрузках, холодной высадке и работе с абразивными средами, где важнее трещиностойкость, чем максимальная твёрдость.
