Победитовые пластины ВК11В: твердосплавные вставки для оснастки и быстроизнашиваемых узлов
Победитовые пластины ВК11В — спечённые твердосплавные заготовки на основе карбида вольфрама с кобальтовой связкой. Маркировка расшифровывается однозначно: ВК — вольфрамокобальтовый сплав, 11 — массовая доля кобальта 11 %, буква В в суффиксе указывает на укрупнённое зерно карбидной фазы. Именно крупнозернистая структура отличает ВК11В от стандартного ВК11 и определяет его поведение под ударными и абразивными нагрузками.
Состав и структурные особенности
Сплав содержит 89 % карбида вольфрама WC и 11 % кобальта Co. Средний размер зерна карбида — 3–5 мкм против 1–2 мкм у мелкозернистых аналогов. Крупное зерно снижает склонность к хрупкому разрушению при динамическом нагружении: трещина при распространении многократно меняет направление на межзёренных границах, что повышает работу разрушения. Твёрдость при этом составляет 86–88 HRA, предел прочности при изгибе — 1700–1900 МПа, ударная вязкость — выше, чем у ВК8 и ВК11 мелкозернистого исполнения.
Пластины выпускают по ГОСТ 25395-90 и ГОСТ 4872-75 в виде многогранных неперетачиваемых вставок, прямоугольных брусков, пластин для пайки и заготовок под последующую алмазную заточку. Отклонения по геометрии регламентируются классами точности; шероховатость опорных поверхностей — Ra 0,32–0,63 мкм.
Технические параметры
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на эксплуатацию | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля кобальта | 11,0–11,5 % | химический анализ | вязкость связки | ГОСТ 25395-90 |
| Твёрдость | 86–88 HRA | алмазный конус | износостойкость | по Роквеллу А |
| Предел прочности при изгибе | 1700–1900 МПа | трёхточечный изгиб | сопротивление удару | изг |
| Средний размер зерна WC | 3–5 мкм | металлография | трещиностойкость | укрупнённое зерно |
| Плотность | 14,2–14,4 г/см | гидростатическое взвешивание | масса оснастки | — |
| Теплостойкость | до 800 C | испытание на стойкость | рабочие температуры | без потери твёрдости |
Области применения
Крупнозернистая структура ВК11В ориентирует сплав на узлы, где сочетаются удар, абразив и знакопеременные нагрузки. Типовые позиции:
- буровые долота и шарошки для пород средней крепости по шкале Протодьяконова (f = 8–14);
- рабочие органы дорожных фрез, зубья ковшей экскаваторов, ножи грейдеров;
- штамповый инструмент для холодной высадки и обрезки в кузнечно-прессовых цехах;
- волочильные кольца и фильеры для калибровки прутков в метизном производстве;
- направляющие втулки и упорные элементы в узлах подачи станков-автоматов;
- наплавные вставки в шнековых транспортерах и смесителях абразивных сред.
Технология пайки и заточки
Пластины ВК11В соединяют с корпусом оснастки пайкой припоями на основе меди (Л63, МНМц 68-4-2) или серебряными припоями ПСр-40, ПСр-45 с флюсом на базе буры. Температурный режим — 700–850 C; перегрев выше 900 C вызывает рост зерна связки и снижение прочности. Заточку выполняют алмазными кругами зернистостью 80/63–125/100 на органической связке с обильным охлаждением; финишную доводку — кругами АСМ 28/20. Шероховатость режущей кромки после доводки — Ra 0,16–0,32 мкм.
Эксплуатационные ограничения
Сплав не предназначен для чистовой лезвийной обработки стали и чугуна на высоких скоростях резания: крупное зерно WC даёт повышенный износ по задней поверхности при v > 120 м/мин. Также не рекомендуется применение в узлах, работающих при температурах выше 800 C в окислительной среде, — кобальтовая связка интенсивно окисляется с образованием WO и CoWO. Для таких условий применяют безвольфрамовые или карбидотитановые сплавы.
Вопросы и ответы
Чем ВК11В отличается от ВК11?
Суффикс В обозначает укрупнённое зерно карбида вольфрама (3–5 мкм против 1–2 мкм). Это повышает ударную вязкость и трещиностойкость при небольшом снижении твёрдости — с 88–89 до 86–88 HRA.
При какой температуре паять пластины ВК11В?
Оптимальный интервал — 700–850 C для медно-цинковых и серебряных припоев. Нагрев выше 900 C приводит к росту зерна связки и падению прочности на изгиб.
Можно ли использовать ВК11В для токарной обработки стали?
Для чистового точения на скоростях выше 120 м/мин сплав неэффективен из-за интенсивного абразивного износа. Его применяют в ударных и абразивных узлах, а не как лезвийный инструмент общего назначения.
Какой круг применяется для заточки ВК11В?
Алмазные круги зернистостью 80/63–125/100 на органической связке с охлаждением. Финишная доводка — АСМ 28/20 до шероховатости Ra 0,16–0,32 мкм.
