Титановольфрамовые пластины ГОСТ 19050-80: характеристики и применение
Титановольфрамовые пластины по ГОСТ 19050-80 — это спечённые твёрдосплавные заготовки на основе карбида вольфрама (WC) с титановой связкой, выпускаемые в виде прямоугольных, квадратных и круглых пластин для оснащения режущего инструмента. Стандарт регламентирует марки сплава, геометрические размеры, предельные отклонения, твёрдость и плотность. Пластины предназначены для механического крепления в корпусах резцов, фрез и расточных оправок либо для пайки на державки из конструкционной и инструментальной стали.
Материал и структура
Основу сплава составляет монокарбид вольфрама WC с размером зерна 1–3 мкм, распределённый в титановой связке. Такая структура обеспечивает сочетание высокой твёрдости HRA 89–92 и теплостойкости до 900–1000 C, что критично при непрерывном резании с интенсивным тепловыделением. В отличие от вольфрамокобальтовых аналогов, титановая связка снижает схватывание со стружкой и уменьшает адгезионный износ по передней поверхности.
Пластины формуют методом порошковой металлургии: смешивание порошков WC и TiC, прессование под давлением 100–200 МПа, спекание в вакуумных или водородных печах при 1400–1500 C. После спекания выполняется шлифовка опорных и передних поверхностей, а при необходимости — доводка по классу шероховатости Ra 0,32–0,63 мкм.
Типоразмеры и геометрия
ГОСТ 19050-80 устанавливает номенклатуру пластин с толщиной от 3 до 10 мм и стороной квадрата или диаметром вписанной окружности от 8 до 25 мм. Форма режущей кромки — с фаской и радиусом скругления, что снижает вероятность скола при ударных нагрузках. Отверстия под крепёж выполняются по классу точности H12–H14.
| Типоразмер | Длина, мм | Ширина, мм | Толщина, мм | Масса, г |
|---|---|---|---|---|
| Квадратная 1212 | 12,0 | 12,0 | 4,0 | 5,2 |
| Квадратная 1616 | 16,0 | 16,0 | 5,0 | 11,8 |
| Прямоугольная 2012 | 20,0 | 12,0 | 6,0 | 13,5 |
| Круглая 16 | 16,0 | 16,0 | 5,0 | 9,4 |
| Круглая 20 | 20,0 | 20,0 | 7,0 | 20,1 |
Технические параметры
- Твёрдость по Роквеллу — HRA 89–92 в зависимости от марки сплава.
- Плотность — 9,5–11,5 г/см, определяется соотношением WC и TiC в шихте.
- Предел прочности при изгибе — 900–1400 МПа для пластин толщиной свыше 4 мм.
- Теплостойкость — сохранение режущих свойств до 1000 C без интенсивной диффузии.
- Ударная вязкость — 2,5–4,5 Дж/см, достаточная для черновой обработки с прерывистым резанием.
- Класс точности размеров — IT11–IT14 по ГОСТ 25346.
Области применения
Пластины применяются при токарной обработке конструкционных и легированных сталей, серых и высокопрочных чугунов, а также коррозионностойких сплавов на операциях точения, растачивания и торцевого фрезерования. В тяжёлом машиностроении их устанавливают в резцедержатели токарно-карусельных станков моделей 1Л532, 1А660 при обдирке поковок и отливок. На фрезерных обрабатывающих центрах с ЧПУ пластины монтируются в торцевые фрезы для обработки плоскостей корпусных деталей.
В энергетическом машиностроении титановольфрамовые пластины используются при расточке отверстий в корпусах паровых турбин и арматуры высокого давления. В нефтегазовой отрасли — при обработке деталей запорной арматуры из легированных сталей 40Х, 30ХМА, 12Х18Н10Т. Также применяются в инструментальном производстве для оснащения отрезных и канавочных резцов, работающих с подачей СОЖ под давлением 1,5–3,0 МПа.
Эксплуатационные ограничения
Титановольфрамовые пластины не рекомендуются для обработки титановых сплавов и жаропрочных никелевых сплавов из-за склонности к химическому взаимодействию при высоких температурах. При работе с прерывистыми ударными нагрузками предпочтительны сплавы с повышенным содержанием кобальтовой связки. Скорость резания при точении углеродистых сталей составляет 80–150 м/мин, подача — 0,15–0,4 мм/об, глубина резания — до 5 мм.
Вопросы и ответы
Какие марки сплава входят в ГОСТ 19050-80?
Стандарт охватывает титановольфрамовые твёрдые сплавы с различным соотношением карбидов вольфрама и титана, что определяет твёрдость, теплостойкость и область применения пластин.
Чем титановольфрамовые пластины отличаются от вольфрамокобальтовых?
Титановая связка повышает теплостойкость до 1000 C и снижает адгезионный износ, но уступает кобальтовой по ударной вязкости, поэтому такие пластины эффективнее при непрерывном резании сталей и чугунов.
Как крепятся пластины по ГОСТ 19050-80?
Пластины устанавливаются механическим креплением через центральное отверстие в корпусе резца или фрезы, либо пайкой на державку. Механическое крепление предпочтительно для быстросменных инструментов.
При каких режимах резания применяются такие пластины?
При точении углеродистых и легированных сталей скорость резания составляет 80–150 м/мин, подача — 0,15–0,4 мм/об, глубина — до 5 мм. Для чугунов скорость снижается до 50–90 м/мин.
