Титановольфрамовые пластины ГОСТ 25416-90: состав, свойства и применение
Титановольфрамовые пластины по ГОСТ 25416-90 — это спечённые твёрдосплавные заготовки на основе карбида вольфрама (WC) с титановой связкой, выпускаемые в виде прямоугольных, квадратных и круглых пластин для последующей механической обработки и заточки под конкретный режущий или износостойкий инструмент. Стандарт нормирует химический состав, зернистость карбидной фазы, твёрдость, предел прочности при изгибе и допустимые отклонения геометрических размеров. Пластины поставляются в спечённом (нешлифованном) и шлифованном исполнении с точностью размеров по группам.
Технические характеристики и структура
Материал пластин — металлокерамический композит, получаемый методом порошковой металлургии: смешивание порошков карбида вольфрама и титана, прессование и жидкофазное спекание при 1400–1500 C в вакууме или среде водорода. Титан выполняет роль связующей фазы, обеспечивающей прочность и ударную вязкость, тогда как карбид вольфрама формирует твёрдость и износостойкость. Структура характеризуется равномерным распределением карбидных зёрен размером 1–5 мкм.
Ключевые нормируемые параметры:
- твёрдость по Виккерсу — 1200–1600 HV в зависимости от содержания титана;
- предел прочности при изгибе — 900–1400 МПа;
- плотность — 9,5–12,5 г/см;
- пористость — не более 0,2 % по ГОСТ 9391;
- остаточная пористость и включения контролируются металлографически.
Пластины сохраняют работоспособность при нагреве до 800–1000 C, что определяет их применение в условиях высокоскоростного резания и интенсивного трения.
Сортамент и типоразмеры
ГОСТ 25416-90 регламентирует выпуск пластин следующих форм и размеров:
- прямоугольные — от 10 10 мм до 40 40 мм, толщина 3–10 мм;
- квадратные — со стороной 8–25 мм;
- круглые — диаметром 6–30 мм;
- пластины с отверстием под крепёж — для механического закрепления в державках;
- заготовки под заточку резцов, фрез, развёрток и метчиков.
| Типоразмер | Толщина, мм | Твёрдость, HV | Прочность при изгибе, МПа | Плотность, г/см |
|---|---|---|---|---|
| 10 10 | 3,0 | 1450 | 1100 | 11,2 |
| 16 16 | 5,0 | 1380 | 1250 | 11,8 |
| 20 20 | 6,0 | 1320 | 1300 | 12,1 |
| 25 25 | 8,0 | 1280 | 1350 | 12,4 |
| 20 | 5,0 | 1400 | 1150 | 11,5 |
Области применения
Пластины востребованы в металлообработке, горнодобывающей и нефтегазовой отраслях. Конкретные направления:
- режущий инструмент для токарных, фрезерных и сверлильных станков с ЧПУ при обработке чугуна, закалённых сталей и жаропрочных сплавов;
- буровые долота и шарошки для пород средней и высокой крепости;
- матрицы и пуансоны вырубных штампов холодной листовой штамповки;
- износостойкие накладки на рабочие органы дробилок, грохотов и питателей;
- фильеры волочильных станов для протяжки проволоки и прутков;
- уплотнительные элементы запорной арматуры высокого давления.
Приёмка, маркировка и условия эксплуатации
Приёмку проводят по партиям с контролем химического состава, твёрдости, плотности и геометрии. Каждая пластина маркируется обозначением марки сплава и номера партии. Условия эксплуатации предполагают работу при ударных нагрузках и абразивном износе; для повышения стойкости применяют доводку алмазными кругами и нанесение износостойких покрытий (TiN, TiAlN).
Вопросы и ответы
Какие марки сплавов соответствуют ГОСТ 25416-90?
Стандарт охватывает титановольфрамовые твёрдые сплавы с содержанием карбида титана от 5 до 30 % и карбида вольфрама в качестве основы. Точный марочный состав указывается в сертификате партии.
Допускается ли переточка пластин после износа?
Да, пластины подлежат многократной переточке алмазным инструментом с сохранением геометрии режущей кромки. Число переточек ограничено допустимым уменьшением толщины.
Какой максимальный рабочий нагрев выдерживают пластины?
Эксплуатационный нагрев без потери режущих свойств — до 800–1000 C в зависимости от марки. Выше этого диапазона наблюдается интенсивный износ связки.
Чем контролируется пористость и структура?
Пористость и наличие включений определяют металлографически по ГОСТ 9391 на шлифах. Допустимый уровень пористости — не более 0,2 %.
