Титановольфрамовые пластины ГОСТ 25411-90: состав, свойства и применение
Титановольфрамовые пластины по ГОСТ 25411-90 — это спечённые твёрдосплавные заготовки на основе карбида вольфрама (WC) с титановой связкой, выпускаемые в виде прямоугольных пластин для последующей механической обработки и заточки под конкретный режущий или износостойкий инструмент. Стандарт нормирует химический состав, плотность, твёрдость, предел прочности при изгибе и геометрические допуски, что позволяет использовать пластины как полуфабрикат для изготовления резцов, фрез, штампов и быстроизнашиваемых деталей.
Технические характеристики и структура
Материал получают методом порошковой металлургии: смесь порошков карбида вольфрама и титана прессуют и спекают при температуре 1400–1500 C в вакууме или защитной атмосфере. Формируется двухфазная структура — зёрна WC и титановая связка, обеспечивающая сочетание высокой твёрдости и ударной вязкости. Пластины проходят контроль на отсутствие пористости, трещин и расслоений.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Единица | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 9,5–10,5 | ГОСТ 20018 | г/см | зависит от содержания Ti |
| Твёрдость HRA | 88–91 | ГОСТ 20017 | ед. | по Виккерсу 1200–1500 HV |
| Предел прочности при изгибе | 1200–1600 | ГОСТ 20019 | МПа | трёхточечный изгиб |
| Толщина пластины | 3,0–10,0 | ГОСТ 25411-90 | мм | допуск 0,2 мм |
| Длина ширина | 10 10 – 40 40 | ГОСТ 25411-90 | мм | стандартный сортамент |
| Максимальная рабочая температура | 800–1000 | справочно | C | без потери режущих свойств |
Марки и область применения
ГОСТ 25411-90 регламентирует пластины марок ТВ4, ТВ6, ТВ8, ТВ10, ТВ15, отличающихся массовой долей титана и, соответственно, твёрдостью и износостойкостью. Пластины с меньшим содержанием титана (ТВ4) применяют для черновой обработки с ударами, с повышенным (ТВ15) — для чистового точения и фрезерования.
- Металлообработка: резцы для точения чугуна, закалённых сталей, жаропрочных сплавов на токарных станках с ЧПУ.
- Штамповка: вставки вырубных и гибочных штампов холодной листовой штамповки.
- Горнодобывающая отрасль: армирование буровых коронок, зубьев ковшей экскаваторов, рабочих органов дробилок.
- Нефтегазовый комплекс: уплотнительные и дроссельные узлы фонтанной арматуры, работающие при абразивном износе.
- Энергетика: сопла и лопатки пылеугольных горелок, детали мельниц-вентиляторов.
- Металлургия: волоки для волочения проволоки, направляющие ролики прокатных станов.
Технологические особенности и условия эксплуатации
Пластины поставляются в спечённом состоянии без финишной шлифовки рабочих поверхностей. Дальнейшая обработка — алмазная заточка, электроэрозионная резка, шлифование — выполняется потребителем. При пайке пластин к стальным державкам применяют припои на основе меди и серебра с рабочей температурой 700–900 C; перегрев выше 1000 C вызывает деградацию связки и снижение твёрдости.
В условиях ударных нагрузок и прерывистого резания предпочтительны марки с повышенной вязкостью (ТВ4, ТВ6). Для непрерывного точения с высокими скоростями резания (до 200 м/мин) применяют ТВ10–ТВ15. Эксплуатация при наличии вибраций требует жёсткого крепления пластины и контроля биения шпинделя не более 0,02 мм.
Вопросы и ответы
Чем титановольфрамовые пластины отличаются от вольфрамокобальтовых?
Титановольфрамовые (ТВ) содержат карбид титана в связке, что повышает теплостойкость до 1000 C и износостойкость при высоких скоростях резания, но снижает ударную вязкость по сравнению с вольфрамокобальтовыми (ВК), которые лучше работают при ударных нагрузках.
Какие марки пластин предусмотрены ГОСТ 25411-90?
Стандарт охватывает марки ТВ4, ТВ6, ТВ8, ТВ10, ТВ15. Цифра указывает массовую долю карбида титана в процентах; с её ростом увеличивается твёрдость и теплостойкость, но уменьшается прочность при изгибе.
Можно ли использовать пластины без дополнительной заточки?
Нет. Пластины поставляются как полуфабрикат в спечённом виде с припуском. Для получения режущей кромки требуется алмазная заточка или электроэрозионная обработка с последующим доводочным шлифованием.
Какой максимальный размер пластин регламентирован стандартом?
ГОСТ 25411-90 устанавливает сортамент прямоугольных пластин с размерами от 10 10 мм до 40 40 мм и толщиной 3,0–10,0 мм. Допуски на линейные размеры — 0,2 мм, на толщину — 0,1 мм.
