Титановольфрамовые пластины ГОСТ 25398-90: состав, свойства и применение
Титановольфрамовые пластины по ГОСТ 25398-90 — это спечённые твёрдосплавные заготовки на основе карбида вольфрама (WC) с титановой связкой, выпускаемые методом порошковой металлургии. Стандарт регламентирует марки сплава, геометрические размеры, предельные отклонения и физико-механические характеристики пластин, предназначенных для оснащения режущего и штампового инструмента. В отличие от вольфрамокобальтовых аналогов, титановая связка обеспечивает повышенную теплостойкость и устойчивость к адгезионному схватыванию при обработке сталей и сплавов.
Технические характеристики и марки сплава
Пластины классифицируются по содержанию карбида титана и вольфрама, а также по типу связующей фазы. Основные параметры, нормируемые ГОСТ 25398-90:
- Массовая доля карбида вольфрама — 70–85 %
- Массовая доля карбида титана — 10–25 %
- Плотность спечённого материала — 9,5–12,5 г/см
- Твёрдость по Виккерсу — 1200–1600 HV
- Предел прочности при изгибе — 900–1400 МПа
- Теплостойкость — до 1000–1100 C
Титановая составляющая снижает склонность к диффузионному износу при высоких скоростях резания, что критично для токарной обработки легированных и нержавеющих сталей. Пластины сохраняют режущие свойства при температурах, превышающих рабочий диапазон вольфрамокобальтовых сплавов на 150–200 C.
Типоразмеры и геометрия
Стандарт устанавливает следующие исполнения пластин:
- Квадратные — 10 10 мм, 12 12 мм, 16 16 мм
- Трёхгранные — 11 11 мм, 16 16 мм
- Ромбические — 80 и 55 при вписанной окружности 9,5–12,7 мм
- Круглые — диаметр 10–20 мм
- Толщина — 3,18 мм; 4,76 мм; 6,35 мм
Предельные отклонения по габаритным размерам — не более 0,13 мм для линейных размеров и 0,08 мм по толщине. Опорные поверхности шлифуются до шероховатости Ra 0,63 мкм, что обеспечивает стабильный базирование в державках и патронах.
Применение в промышленности
Титановольфрамовые пластины востребованы в следующих технологических операциях:
- Точение валов из сталей 40Х, 30ХГСА, 12Х18Н10Т на токарных станках с ЧПУ
- Фрезерование плоскостей и пазов на обрабатывающих центрах
- Расточка отверстий в корпусных деталях из высокопрочного чугуна
- Оснащение отрезных резцов для заготовок из жаропрочных сплавов
- Изготовление штампов холодной высадки и вырубных матриц
В условиях прерывистого резания с ударными нагрузками титановая связка демонстрирует меньшую склонность к микросколам по сравнению с кобальтовыми аналогами. При обработке титановых сплавов ВТ6, ВТ14 наблюдается снижение наростообразования на передней поверхности.
Сравнительные параметры марок
| Марка сплава | Содержание TiC, % | Твёрдость, HRA | Плотность, г/см | Область применения |
|---|---|---|---|---|
| Т15К6 | 15 | 90,0–91,0 | 11,1–11,6 | Чистовое точение стали |
| Т5К10 | 5 | 88,5–89,5 | 12,4–12,8 | Черновое точение, строгание |
| Т30К4 | 30 | 92,0–93,0 | 9,5–10,0 | Тонкое точение, развёртывание |
| Т14К8 | 14 | 89,5–90,5 | 11,2–11,8 | Фрезерование, зенкерование |
Условия эксплуатации и стойкость
Рекомендуемые режимы резания для пластин ГОСТ 25398-90 при обработке конструкционной стали:
- Скорость резания — 80–250 м/мин
- Подача — 0,1–0,4 мм/об
- Глубина резания — до 3 мм при черновой обработке
- СОЖ — эмульсия на водной основе, 5–8 % концентрация
Период стойкости до переточки при непрерывном точении стали 45 составляет 45–60 минут машинного времени. При фрезеровании с охлаждением ресурс увеличивается на 20–30 %. Пластины не требуют алмазной доводки после спекания — финишная шлифовка обеспечивает заданную геометрию режущей кромки.
Вопросы и ответы
Чем титановольфрамовые пластины отличаются от вольфрамокобальтовых?
Титановая связка повышает теплостойкость до 1000–1100 C и снижает адгезионный износ при обработке сталей. Вольфрамокобальтовые сплавы уступают по красностойкости, но превосходят по прочности при ударных нагрузках.
Какие марки сплава входят в ГОСТ 25398-90?
Стандарт охватывает марки Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4 и их модификации. Каждая марка нормирует содержание карбида титана, твёрдость и предел прочности при изгибе.
Можно ли применять пластины для обработки титановых сплавов?
Да, при скоростях резания 40–80 м/мин и обильном охлаждении. Титановая связка уменьшает схватывание с обрабатываемым материалом, но требует снижения режимов во избежание перегрева кромки.
Какой ресурс работы до переточки?
При точении углеродистых сталей — 45–60 минут. При фрезеровании с СОЖ — до 80 минут. Критерий износа — фаска по задней поверхности 0,4–0,6 мм.
