Победитовые пластины ВК4В: твердосплавные вставки для оснастки и быстроизнашиваемых узлов
Победитовые пластины ВК4В — спечённые твердосплавные заготовки на основе карбида вольфрама (WC) с кобальтовой связкой. Обозначение расшифровывается как вольфрамокобальтовый сплав с содержанием кобальта около 4 % и повышенной мелкозернистостью карбидной фазы. Именно мелкое зерно WC обеспечивает сочетание высокой твёрдости и стойкости к абразивному изнашиванию при сохранении приемлемой ударной вязкости. Сплав соответствует марке ВК4В по ГОСТ 3882-74 и выпускается в виде пластин стандартных форм и размеров по ГОСТ 4872-75, а также в виде заготовок под последующую алмазную доводку.
Технические характеристики и физико-механические свойства
Мелкозернистая структура ВК4В отличается от среднезернистых аналогов ВК4 и ВК6 повышенной твёрдостью HRA и меньшим радиусом кромки после заточки, что критично для чистовых и получистовых операций. Пластины сохраняют режущие свойства при нагреве до 800–900 C в зоне контакта, устойчивы к окислению на воздухе до 700 C. Ниже приведены типовые значения для серийных пластин.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Единица | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Содержание кобальта | 4,0–4,5 | ГОСТ 3882-74 | % | связка Co |
| Твёрдость | 89,5–91,0 | HRA | ед. | мелкое зерно WC |
| Плотность | 14,7–15,0 | гидростатика | г/см | — |
| Предел прочности при изгибе | 1500–1700 | ГОСТ 20019-74 | МПа | трёхточечный изгиб |
| Размер зерна WC | 1,0–1,5 | металлография | мкм | мелкозернистый |
| Модуль упругости | 630–650 | ультразвук | ГПа | — |
Формы выпуска и типоразмеры
Пластины ВК4В поставляются в виде многогранных, круглых, квадратных и прямоугольных заготовок, а также в виде пластин для резцов, волок, фильер и штампового инструмента. Геометрия и допуски регламентируются ГОСТ 4872-75 и ТУ производителей. Для прецизионного инструмента применяют шлифованные и доведённые пластины с шероховатостью Ra 0,05 мкм.
- Пластины многогранные трёх-, четырёх-, шестигранные для резцового инструмента.
- Пластины круглые для отрезных и фасонных резцов, дисковых фрез.
- Заготовки для волочильных фильер и глазков проволочных станов.
- Вставки для штампов холодной высадки и гибочных матриц.
- Пластины для бурового и горного инструмента малого диаметра.
- Пластины для износостойких накладок на направляющие и упоры.
Области применения
Благодаря мелкозернистой структуре ВК4В применяют там, где требуется высокая размерная стойкость кромки и сопротивление абразивному износу при умеренных ударных нагрузках. Типовые узлы: чистовые и получистовые резцы токарных станков с ЧПУ, развёртки и зенкеры, метчики для труднообрабатываемых сталей, фильеры для волочения проволоки из стали и цветных металлов, матрицы для холодной штамповки, накладки на направляющие скольжения прессов и станков.
В горнодобывающей отрасли пластины ВК4В устанавливают в коронки для бурения пород средней крепости, в породоразрушающий инструмент малого диаметра. В металлообработке — в отрезной инструмент для тонкостенных труб и прутков. В инструментальном производстве — в калибры, пробки и скобы для контроля размеров.
Эксплуатационные ограничения
Сплав не предназначен для работы при интенсивных ударных нагрузках и знакопеременных изгибах — для таких условий применяют более вязкие марки с повышенным содержанием кобальта. Не рекомендуется эксплуатация при температуре выше 900 C без защитных покрытий из-за окисления кобальтовой связки. При заточке и доводке используют алмазный инструмент; нагрев кромки выше 700 C приводит к снижению твёрдости поверхностного слоя.
Вопросы и ответы
Чем ВК4В отличается от ВК4?
ВК4В имеет мелкозернистую структуру карбида вольфрама (1,0–1,5 мкм против 2–3 мкм у ВК4), что даёт более высокую твёрдость HRA и меньший радиус округления кромки после заточки. Это повышает размерную стойкость при чистовой обработке.
Для каких операций не подходит ВК4В?
Сплав не рекомендуется для чернового точения с ударами, строгания с переменной нагрузкой и работы при температуре выше 900 C без покрытия. В этих условиях применяют марки с содержанием кобальта 6–10 %.
Какой инструмент используют для заточки пластин ВК4В?
Заточку и доводку выполняют алмазными кругами на металлической или органической связке. Для получения Ra 0,05 мкм применяют доводку алмазными пастами зернистостью 1–3 мкм.
Соответствуют ли пластины ВК4В ГОСТ 3882-74?
Да, марка ВК4В включена в ГОСТ 3882-74. Формы и размеры пластин регламентируются ГОСТ 4872-75, а также техническими условиями конкретных производителей.
