Титановольфрамовые пластины ГОСТ 25423-90: состав, свойства и применение
Титановольфрамовые пластины по ГОСТ 25423-90 — это спечённые твёрдосплавные заготовки на основе карбида вольфрама (WC) с титановой связкой, выпускаемые в виде пластин для последующей механической обработки и заточки. Стандарт регламентирует марки сплава, геометрические размеры, предельные отклонения, физико-механические характеристики и методы контроля. Пластины предназначены для оснащения режущего и штампового инструмента, работающего в условиях интенсивного абразивного износа и знакопеременных нагрузок.
Материаловедческие характеристики
Структура сплава представляет собой тугоплавкий карбидный каркас, связанный титановой фазой. Такое сочетание обеспечивает твёрдость на уровне 86–91 HRA при сохранении достаточной трещиностойкости. Плотность материала составляет 9,5–12,8 г/см в зависимости от марки. Предел прочности при изгибе — 1100–1600 МПа. Теплостойкость сохраняется до 800–900 C, что позволяет применять пластины в зонах высокотемпературного резания без потери формоустойчивости.
Титановая связка снижает склонность к адгезионному схватыванию со стальными стружками, что особенно важно при обработке нержавеющих и жаропрочных сплавов. Коэффициент теплопроводности — 25–40 Вт/(мК), что ниже, чем у вольфрамокобальтовых аналогов, поэтому при высоких скоростях резания требуется эффективный подвод СОЖ.
Сортамент и геометрия
ГОСТ 25423-90 устанавливает следующие типоразмеры и исполнения пластин:
- Пластины прямоугольные с радиусом закругления 0,5–2,0 мм.
- Пластины квадратные с фаской 45 или 30.
- Пластины трёхгранные с центральным отверстием под крепёж.
- Пластины круглые диаметром 6–20 мм.
- Пластины фасонные под отрезные и канавочные резцы.
- Заготовки под напайку с припуском на шлифование 0,3–0,8 мм.
Предельные отклонения по толщине — 0,1 мм для пластин до 5 мм и 0,2 мм для пластин свыше 5 мм. Шероховатость опорных поверхностей — не грубее Ra 0,8 мкм. Твёрдость по всей партии должна быть однородной, разброс значений не превышает 1,5 HRA.
Типовые параметры марок
| Марка сплава | Содержание TiC, % | Твёрдость, HRA | Плотность, г/см | Прочность при изгибе, МПа |
|---|---|---|---|---|
| Т15К6 | 15 | 89,5–90,5 | 11,1–11,6 | 1150–1300 |
| Т5К10 | 5 | 88,0–89,0 | 12,3–12,7 | 1300–1450 |
| Т30К4 | 30 | 91,0–92,0 | 9,5–10,0 | 1000–1150 |
| Т14К8 | 14 | 89,0–90,0 | 11,2–11,7 | 1200–1350 |
Области применения
Пластины из титановольфрамовых сплавов устанавливаются на токарные резцы, торцевые фрезы, расточные головки и отрезные станки. Основные технологические операции:
- Черновое и получистовое точение углеродистых и легированных сталей.
- Обработка нержавеющих сталей аустенитного класса на станках с ЧПУ.
- Фрезерование плоскостей и уступов на продольно-фрезерных станках.
- Расточка отверстий в корпусных деталях из жаропрочных сплавов.
- Отрезка заготовок на токарно-отрезных станках.
- Оснащение штампов холодной листовой штамповки.
В тяжёлом машиностроении пластины применяются при обработке валов, осей, зубчатых колёс и корпусных отливок. В нефтегазовом секторе — при изготовлении бурового инструмента и запорной арматуры. В энергетическом машиностроении — при механообработке деталей турбин и компрессоров.
Условия эксплуатации и режимы обработки
Скорость резания для сплава Т15К6 при точении стали 45 составляет 120–180 м/мин, подача — 0,2–0,5 мм/об. Для Т30К4 при чистовой обработке скорость повышается до 200–280 м/мин. Пластины требуют предварительной заточки алмазными кругами и доводки для получения радиуса округления режущей кромки 0,02–0,05 мм. При прерывистом резании рекомендуется применять марки с повышенным содержанием кобальтовой фазы для снижения вероятности сколов.
Вопросы и ответы
Какие марки титановольфрамовых пластин регламентирует ГОСТ 25423-90?
Стандарт распространяется на спечённые пластины марок Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4 и их модификации. Каждая марка отличается соотношением карбида титана и кобальтовой связки, что определяет твёрдость и прочность.
Чем титановольфрамовые пластины отличаются от вольфрамокобальтовых?
Наличие карбида титана повышает теплостойкость до 900 C и снижает адгезию к стальной стружке. Однако теплопроводность ниже, поэтому требуется более интенсивное охлаждение зоны резания.
Какой радиус закругления кромки рекомендуется для чистовой обработки?
Для чистовых операций оптимален радиус 0,02–0,05 мм после алмазной доводки. Для чернового точения допускается 0,05–0,1 мм в зависимости от подачи и глубины резания.
Допускается ли переточка пластин по ГОСТ 25423-90?
Да, многократная переточка допускается при условии сохранения геометрических параметров в пределах поля допуска. Суммарный съём за все переточки не должен превышать 30 % первоначальной толщины.
