Титановольфрамовые пластины ГОСТ 17163-90: твердосплавные заготовки для лезвийного инструмента
Титановольфрамовые пластины по ГОСТ 17163-90 — это сменные многогранные твердосплавные пластины (СМП), изготовленные из металлокерамических сплавов системы WC–TiC–Co и предназначенные для оснащения сборного режущего инструмента. Стандарт распространяется на пластины, получаемые методом порошковой металлургии: прессование шихты и последующее спекание в вакуумных или водородных печах при 1380–1480 C. Отличительная особенность титановольфрамовых сплавов — наличие карбида титана TiC в твёрдой фазе, что повышает красностойкость и сопротивление окислительному износу по сравнению с вольфрамокобальтовыми аналогами.
Конструктивные исполнения и геометрия
ГОСТ 17163-90 регламентирует форму, размеры и предельные отклонения пластин, устанавливаемых в корпуса фрез, расточных оправок, резцовых блоков и сверлильных головок. Пластины выпускают с отверстием под крепёжный винт и без него, с фаской и стружколомающими канавками. Крепление в посадочном гнезде — винтовое через центральное отверстие либо прихватом сверху. Базовая геометрия включает квадратные, трёхгранные, ромбические и круглые пластины с задними углами от 0 до 11.
- Форма: квадрат, треугольник, ромб 80, ромб 55, круг, пятигранник
- Диаметр вписанной окружности: 6,35–25,4 мм
- Толщина: 3,18–9,52 мм
- Диаметр центрального отверстия: 2,8–6,4 мм
- Класс точности: M, G, U по отклонениям размеров
- Покрытие: без покрытия, CVD TiN/TiCN/AlO, PVD TiAlN
Марки сплавов и область применения
Титановольфрамовые сплавы, применяемые для пластин по ГОСТ 17163-90, содержат 5–30 % TiC и 6–12 % Co. Рост доли карбида титана повышает теплостойкость, но снижает прочность, поэтому выбор марки определяется режимами резания и обрабатываемым материалом. Пластины работают при скоростях резания 80–250 м/мин на станках с ЧПУ токарной и фрезерной групп.
- Т5К10 — черновое точение и строгание стальных поковок, литья по корке
- Т14К8 — получистовое точение углеродистых и легированных сталей
- Т15К6 — непрерывное точение сталей на повышенных скоростях
- Т30К4 — чистовое и тонкое точение, растачивание с малым сечением среза
- ТТ7К12 — тяжёлые условия: прерывистое резание, крупные сечения среза
- ТТ10К8Б — обработка жаропрочных и нержавеющих сталей, титановых сплавов
Технические характеристики
| Марка сплава | TiC, % | Co, % | Твёрдость HRA | изг, МПа |
|---|---|---|---|---|
| Т5К10 | 5 | 10 | 88,0 | 1420 |
| Т14К8 | 14 | 8 | 89,5 | 1270 |
| Т15К6 | 15 | 6 | 90,5 | 1180 |
| Т30К4 | 30 | 4 | 92,0 | 980 |
| ТТ7К12 | 7 | 12 | 87,5 | 1670 |
Условия эксплуатации и стойкость
Пластины эксплуатируются в условиях циклического термомеханического нагружения: контактные температуры на передней поверхности достигают 900–1100 C. Титановольфрамовая основа сохраняет твёрдость до 1000 C, что позволяет вести резание без интенсивного охлаждения. Лимитирующий вид износа — лункообразование по передней поверхности и абразивный износ по задней грани. Для стабилизации стойкости применяют внутреннее охлаждение через каналы инструмента и СОЖ с давлением 3–7 МПа.
Пластины устанавливают в торцевые и концевые фрезы, расточные головки, токарные резцедержатели, а также в специальный инструмент для обработки коленчатых валов, корпусных деталей и железнодорожных колёс. Типовые отрасли — тяжёлое машиностроение, энергетическое оборудование, производство трубной арматуры, ремонт прокатных станов.
Приёмка и контроль
ГОСТ 17163-90 нормирует предельные отклонения размеров, шероховатость опорных поверхностей и допуск на радиус при вершине. Партия сопровождается сертификатом с указанием марки сплава, твёрдости и результатов испытаний на изгиб. Проверяют отсутствие сколов, трещин и расслоений на режущих кромках; пористость и включения контролируют металлографически.
Вопросы и ответы
Чем титановольфрамовые пластины отличаются от вольфрамокобальтовых?
Наличие карбида титана TiC повышает красностойкость до 1000 C и сопротивление окислительному износу, но снижает ударную вязкость. Поэтому их применяют при непрерывном резании сталей, а не при ударных нагрузках.
Какую марку выбрать для чернового точения поковок?
Для работы по корке и прерывистым поверхностям используют Т5К10 или ТТ7К12: повышенное содержание кобальта обеспечивает изг 1420–1670 МПа и сопротивление выкрашиванию кромки.
Допускается ли переточка пластин по ГОСТ 17163-90?
Сменные многогранные пластины не перетачиваются: после износа всех рабочих вершин их заменяют. Переточка нарушает геометрию стружколомающих канавок и класс точности.
Какие покрытия наносят на титановольфрамовые пластины?
Наиболее распространены CVD-покрытия TiN, TiCN и многослойные TiN/AlO, а также PVD TiAlN для фрезерования. Покрытие снижает адгезионный схват со стружкой и увеличивает стойкость в 2–4 раза.
