Победитовые пластины ВК20: твердосплавные режущие вставки для черновой обработки
Победитовые пластины ВК20 — это сменные твердосплавные режущие элементы, изготовленные методом порошковой металлургии из карбида вольфрама (WC) с кобальтовой связкой (Co) в количестве 20%. Высокое содержание кобальта обеспечивает материалу повышенную вязкость и сопротивление ударным нагрузкам, что делает пластины ВК20 оптимальным выбором для тяжёлых условий резания с прерывистым контактом.
Технические характеристики и структура сплава
Структура сплава ВК20 представляет собой зёрна карбида вольфрама, равномерно распределённые в кобальтовой матрице. Такая конфигурация обеспечивает сочетание высокой твёрдости (87,5–88,5 HRA) с пределом прочности при изгибе не менее 1800 МПа. Плотность материала составляет 13,4–13,7 г/см. В отличие от более хрупких марок с меньшим содержанием кобальта (ВК6, ВК8), ВК20 демонстрирует значительно более высокую ударную вязкость, что критично при обработке с ударами и неравномерным припуском.
Основные физико-механические параметры пластин ВК20:
- Твёрдость — 87,5–88,5 HRA;
- Предел прочности при изгибе — 1800–2000 МПа;
- Плотность — 13,4–13,7 г/см;
- Теплопроводность — 58–63 Вт/(мК);
- Коэффициент линейного расширения — 5,1 10 К.
Применение пластин ВК20 в промышленности
Пластины ВК20 применяются преимущественно для черновой токарной и строгальной обработки стальных отливок, поковок и деталей с литейной коркой. Высокая вязкость сплава позволяет работать с прерывистым резанием: обработка шпоночных пазов, прорезка канавок, торцевание заготовок с отверстиями. Инструмент на базе ВК20 эффективен при точении жаропрочных сталей и сплавов на никелевой основе, а также при обработке титановых сплавов на пониженных скоростях резания.
В горнодобывающей отрасли пластины ВК20 используются в качестве сменных элементов буровых коронок и резцов для проходческих комбайнов. Высокая сопротивляемость абразивному износу в сочетании с ударной вязкостью обеспечивает ресурс при бурении пород средней крепости и крепких. В деревообрабатывающей промышленности пластины ВК20 устанавливаются на ножи фрезерных головок для обработки мёрзлой древесины и древесно-стружечных плит.
Геометрия и формы пластин ВК20
Промышленностью выпускаются пластины ВК20 различных геометрических форм, стандартизированных по ГОСТ 25393 и ISO 1832. Наиболее распространены трёхгранные, ромбические и квадратные пластины с задним углом 0 или 11. Для черновой обработки применяются пластины с радиусом при вершине 1,2–2,4 мм и увеличенной толщиной 6,35–9,52 мм, что обеспечивает повышенную жёсткость крепления и устойчивость к вибрациям.
| Форма пластины | Обозначение ISO | Размер, мм | Радиус при вершине, мм | Тип обработки |
|---|---|---|---|---|
| Трёхгранная | TNMA 220412 | 22 22 | 1,2 | Черновое точение |
| Ромбическая | CNMA 190612 | 19 19 | 1,2 | Получистовое точение |
| Квадратная | SNMA 190616 | 19 19 | 1,6 | Строгание |
Режимы резания и эксплуатационные рекомендации
При точении конструкционных сталей пластинами ВК20 рекомендуемая скорость резания составляет 40–80 м/мин, подача — 0,3–0,8 мм/об, глубина резания — до 8 мм. Для жаропрочных сплавов скорость снижается до 15–30 м/мин. Обработка ведётся с обильным охлаждением эмульсией или маслом; применение СОЖ увеличивает стойкость пластины на 30–50% за счёт снижения термических напряжений в поверхностном слое.
Крепление пластин ВК20 осуществляется механическим способом с помощью прихватов или винтов в державках и резцовых головках. Допустимый износ по задней поверхности — 0,6–0,8 мм для черновых операций. Переточка пластин производится алмазными кругами на металлической связке; количество переточек достигает 5–7 до полного исчерпания ресурса.
Вопросы и ответы
Чем ВК20 отличается от ВК8?
ВК20 содержит 20% кобальта против 8% в ВК8, что обеспечивает более высокую ударную вязкость и сопротивление выкрашиванию при прерывистом резании. Твёрдость ВК20 ниже (87,5–88,5 HRA против 88,5–89,5 HRA), поэтому ВК20 уступает ВК8 по износостойкости при непрерывном точении.
Можно ли использовать пластины ВК20 для обработки нержавеющих сталей?
Да, ВК20 применяется для черновой обработки аустенитных нержавеющих сталей при скоростях резания 30–50 м/мин. Однако для финишных операций предпочтительнее использовать более твёрдые марки ВК6 или ВК8, обеспечивающие лучшее качество поверхности.
Какая стойкость пластин ВК20 при точении стального литья?
При обработке стальных отливок с литейной коркой стойкость пластины ВК20 составляет 30–60 минут до допустимого износа по задней поверхности 0,6 мм. Реальный ресурс зависит от твёрдости корки, наличия песчаных включений и режимов резания.
Требуется ли охлаждение при работе пластинами ВК20?
Применение СОЖ настоятельно рекомендуется, особенно при обработке жаропрочных и титановых сплавов. Обильное охлаждение снижает температурные градиенты в режущей кромке, предотвращая термоциклические трещины и увеличивая стойкость инструмента.
