Титанотантало-вольфрамовые пластины ТТ7К12: состав, свойства и применение
Титанотантало-вольфрамовые пластины ТТ7К12 — спечённый твёрдый сплав на основе карбида вольфрама с добавлением карбидов титана и тантала в кобальтовой связке. Сочетание трёх карбидных фаз обеспечивает повышенную теплостойкость и устойчивость к циклическим термомеханическим нагрузкам по сравнению с двухкарбидными аналогами группы ТК. Пластины выпускаются в виде сменных многогранных режущих элементов (СМП) и напайных заготовок по ГОСТ 3882-74.
Химический состав и физико-механические характеристики
Основа сплава — карбид вольфрама WC; массовая доля карбида титана TiC составляет 7 %, карбида тантала TaC — до 12 %, связка — кобальт. Тантал повышает жаропрочность и препятствует росту зерна при спекании, титан снижает схватывание со стружкой. Типичные параметры:
- плотность — 11,5–12,5 г/см;
- твёрдость по Виккерсу — 13,5–14,5 ГПа (HRA 89–91);
- предел прочности при изгибе — 1400–1600 МПа;
- теплостойкость — до 900–1000 C без интенсивного разупрочнения;
- модуль упругости — 540–570 ГПа;
- коэффициент теплопроводности — 30–40 Вт/(мК).
Эксплуатационные свойства
Сплав ТТ7К12 сохраняет режущую способность при прерывистом точении и фрезеровании с ударными нагрузками. Танталовая составляющая подавляет образование трещин термической усталости при циклическом нагреве кромки до 800 C и охлаждении СОЖ. Устойчивость к окислению выше, чем у сплавов ВК, что критично при обработке титановых и жаропрочных сплавов на никелевой основе. Пластины работают без переточки до 30–45 минут машинного времени в зависимости от режима.
Типоразмеры и геометрия
| Типоразмер | Форма | Толщина, мм | Радиус вершины, мм | Покрытие |
|---|---|---|---|---|
| ТТ7К12 161606 | квадрат | 6,35 | 0,8 | без покрытия |
| ТТ7К12 121204 | квадрат | 4,76 | 0,4 | PVD TiAlN |
| ТТ7К12 191907 | ромб 80 | 7,94 | 1,2 | CVD TiCN |
| ТТ7К12 222208 | круг | 8,0 | — | без покрытия |
Области применения
- токарная обработка жаропрочных сплавов ХН77ТЮР, ХН56ВМКЮ на станках с ЧПУ;
- фрезерование титановых сплавов ВТ6, ВТ20 на обрабатывающих центрах;
- обработка закалённых сталей 40Х, 38Х2МЮА при твёрдости до 45 HRC;
- расточка глубоких отверстий в корпусных деталях авиационных двигателей;
- изготовление штампов и пресс-форм в инструментальном производстве;
- обработка деталей нефтегазового оборудования из коррозионностойких сплавов.
Режимы резания и условия эксплуатации
Скорость резания при точении титановых сплавов — 40–80 м/мин, подача — 0,1–0,3 мм/об, глубина — до 3 мм. При фрезеровании жаропрочных сталей скорость снижают до 25–50 м/мин. Пластины требуют жёсткого крепления в державках с системой подвода СОЖ под давлением 3–7 МПа. Не рекомендуется работа без охлаждения при непрерывном резании более 60 секунд — возможен локальный перегрев кромки выше 1000 C.
Вопросы и ответы
Чем ТТ7К12 отличается от сплава Т15К6?
ТТ7К12 содержит тантал, который повышает теплостойкость и ударную вязкость. Т15К6 без тантала склонен к хрупкому разрушению при прерывистом резании.
Можно ли применять ТТ7К12 для обработки алюминия?
Технически возможно, но нецелесообразно: сплав предназначен для жаропрочных и титановых материалов. Для алюминия используют сплавы группы ВК с меньшей теплостойкостью.
Какое покрытие оптимально для ТТ7К12?
Для титановых сплавов — PVD TiAlN, для жаропрочных сталей — CVD TiCN/AlO. Без покрытия пластины применяют при черновой обработке с ударами.
Какой ресурс пластины ТТ7К12 до переточки?
При точении титана — 30–45 минут машинного времени. При фрезеровании жаропрочных сплавов ресурс снижается до 20–30 минут из-за циклических нагрузок.
