Титановольфрамовые пластины ГОСТ 25426-90: состав, свойства и применение
Титановольфрамовые пластины по ГОСТ 25426-90 — 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 режущий, штамповый или износостойкий инструмент. Стандарт нормирует химический состав, плотность, твёрдость, предел прочности при изгибе и геометрические допуски, что позволяет использовать пластины как полуфабрикат для изготовления сменных многогранных пластин (СМП), резцов, фрез, волочильных фильер и быстроизнашиваемых деталей пресс-форм.
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. Титан в связке повышает жаростойкость и сопротивление окислению по сравнению с чисто кобальтовыми твёрдыми сплавами, но снижает ударную вязкость. Структура — мелкозернистая, с равномерным распределением карбидной фазы.
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 9,5–10,5 | г/см | ГОСТ 20018 | зависит от содержания TiC |
| Твёрдость по Виккерсу | 1200–1600 | HV | ГОСТ 2999 | при нагрузке 30 кгс |
| Предел прочности при изгибе | 900–1400 | МПа | ГОСТ 20019 | трёхточечный изгиб |
| Теплостойкость | до 900 | C | ГОСТ 9450 | без потери режущих свойств |
| Толщина пластины | 3,0–10,0 | мм | ГОСТ 25426-90 | по сортаменту |
Сортамент и маркировка
ГОСТ 25426-90 устанавливает типоразмеры пластин с указанием длины, ширины, толщины и радиуса скругления. Маркировка включает обозначение материала, например ТВ4, ТВ6, ТВ8, где цифра отражает процентное содержание карбида титана. Пластины поставляются в двух исполнениях:
- без отверстий — для пайки на державки резцов и фрез;
- с центральным или боковым отверстием — под механическое крепление винтом в корпусе инструмента;
- с фаской или без фаски по контуру — под конкретный тип стружколома;
- шлифованные по всем поверхностям или только по опорным плоскостям.
Области применения
Титановольфрамовые пластины востребованы в металлообработке, где требуется сочетание высокой твёрдости и теплостойкости. Их применяют для оснащения токарных станков с ЧПУ, обрабатывающих центров, зубофрезерных и протяжных станков. В штамповом производстве из них изготавливают вставки вырубных и гибочных штампов, работающих по листовой стали толщиной до 4 мм. В инструментальном производстве — фильеры для волочения проволоки, матрицы для холодной высадки крепежа, ножи для резки кабеля и армирующих кордов.
Отдельное направление — оснащение бурового инструмента: пластины наплавляют или механически закрепляют на лопастях долот для бурения пород средней крепости. В нефтегазовой отрасли их используют в запорной арматуре высокого давления — седла и затворы шиберных задвижек, работающих при перепадах давления до 70 МПа.
Условия эксплуатации и ограничения
Пластины сохраняют работоспособность при температурах до 900 C в окислительной среде, однако при циклических термонагрузках выше 800 C наблюдается интенсивное окисление с образованием оксидов вольфрама и титана. Материал чувствителен к ударным нагрузкам: при точении с прерывистой кромкой или фрезеровании с ударами рекомендуется применять марки с повышенным содержанием связки. Не допускается эксплуатация в средах с активным воздействием хлора и фтора при температурах выше 400 C.
Вопросы и ответы
Чем титановольфрамовые пластины отличаются от вольфрамокобальтовых?
Титановольфрамовые пластины содержат карбид титана в связке, что повышает теплостойкость до 900 C и сопротивление окислению, но снижает ударную вязкость. Вольфрамокобальтовые сплавы (например, ВК8) более пластичны и лучше работают при ударных нагрузках, однако уступают по жаростойкости.
Какие марки титановольфрамовых пластин выпускаются по ГОСТ 25426-90?
Стандарт распространяется на пластины марок ТВ4, ТВ6, ТВ8 и их модификаций. Цифра указывает на массовую долю карбида титана в процентах. Марка ТВ4 содержит около 4 % TiC, ТВ8 — около 8 %.
Можно ли наплавлять титановольфрамовые пластины на стальную основу?
Да, пайка и наплавка применяются для крепления пластин на державки резцов и лопасти буровых долот. В качестве припоя используют медно-цинковые или серебряные припои с рабочей температурой 700–850 C. После пайки рекомендуется медленное охлаждение для предотвращения трещин.
Какой ресурс работы пластин при точении стали?
При точении конструкционной стали 45 со скоростью резания 120–180 м/мин и подачей 0,2–0,4 мм/об ресурс пластины до переточки составляет 30–60 минут машинного времени. При обработке легированных сталей скорость снижают до 80–120 м/мин.
