Твердосплавная смесь порошка МС146: состав и назначение
Твердосплавная смесь порошка МС146 — это готовая к прессованию шихта на основе карбида вольфрама с кобальтовой связкой, предназначенная для изготовления спеченных твердосплавных изделий методом порошковой металлургии. Материал МС146 относится к группе среднезернистых твердых сплавов с содержанием кобальта в пределах 14–16 % по массе, что обеспечивает оптимальное сочетание прочности на изгиб и сопротивления циклическим нагрузкам.
Гранулометрический состав порошковой смеси МС146 контролируется в диапазоне 0,5–2,0 мкм для карбидной фазы, что позволяет получать после спекания структуру с равномерным распределением связующего. Технологическая пластичность шихты достигается введением пластификатора — синтетического каучука или парафина в количестве 1,5–2,5 % — для обеспечения стабильной плотности прессовок при автоматическом прессовании.
Технологические характеристики смеси МС146
Порошковая смесь МС146 поставляется в состоянии, готовом к формованию, и не требует дополнительного смешивания или размола. Насыпная плотность шихты составляет 3,2–3,8 г/см, что обеспечивает коэффициент заполнения пресс-формы в пределах 0,45–0,55. Усадка при спекании в вакууме или водороде при температуре 1380–1420 C находится в диапазоне 18–22 % по объему.
После спекания материал МС146 демонстрирует следующие физико-механические показатели:
- плотность — 13,8–14,2 г/см;
- твердость по шкале HRA — 85,5–87,5;
- предел прочности при изгибе — 2800–3200 МПа;
- трещиностойкость K1C — 18–22 МПам1/2;
- коэрцитивная сила — 9,5–12,5 кА/м.
Применение изделий из МС146
Изделия, спеченные из смеси МС146, эксплуатируются в условиях интенсивного абразивного износа с умеренными ударными нагрузками. Высокое содержание кобальтовой связки обеспечивает вязкость, достаточную для работы в горнорудном оборудовании и буровом инструменте.
Основные области применения твердосплавной смеси МС146:
- твердосплавные вставки для шарошечных долот и буровых коронок;
- сменные пластины для торцевых фрез и отрезных резцов;
- фильеры и волоки для волочения прутка и проволоки;
- накатные ролики и матрицы для холодной высадки крепежа;
- износостойкие накладки для рабочих органов дробилок и грохотов;
- уплотнительные кольца гидроцилиндров высокого давления.
Контроль качества и стандартизация
Химический состав смеси МС146 контролируется на соответствие требованиям ГОСТ 3882-74 и ISO 513. Содержание свободного углерода не превышает 0,1 %, суммарное содержание примесей (Fe, Ca, Si) ограничено 0,3 %. Контроль гранулометрического состава выполняется методом лазерной дифракции на анализаторах частиц.
| Параметр | Значение для МС146 | Метод контроля | Нормативный документ | Типичный разброс |
|---|---|---|---|---|
| Содержание Co, % | 14,5–15,5 | Титриметрический анализ | ГОСТ 22536.9 | 0,3 |
| Средний размер зерна WC, мкм | 1,0–1,5 | Металлография | ISO 4499 | 0,2 |
| Насыпная плотность, г/см | 3,4–3,6 | Волномерный метод | ISO 3923 | 0,1 |
| Потери массы при прокаливании, % | 1,8–2,2 | Гравиметрия | ISO 4491 | 0,2 |
Особенности заказа и логистики
Смесь МС146 фасуется в герметичные полиэтиленовые мешки по 10–25 кг с последующей упаковкой в стальные барабаны для исключения окисления и увлажнения при транспортировке. Рекомендуемые условия хранения — закрытые складские помещения с относительной влажностью не более 60 % и температурой 15–25 C. Гарантийный срок хранения без потери технологических свойств составляет 12 месяцев с даты изготовления.
При организации прессования изделий из смеси МС146 следует учитывать, что оптимальное давление формования находится в диапазоне 120–180 МПа. Для получения прессовок сложной конфигурации с отношением высоты к диаметру более 3:1 рекомендуется применять двустороннее прессование или изостатическое уплотнение.
Вопросы и ответы
Какая температура спекания требуется для смеси МС146?
Оптимальная температура спекания в вакуумных печах составляет 1380–1420 C с выдержкой 60–90 минут. Для достижения полной плотности без роста зерна карбидной фазы рекомендуется скорость нагрева 5–8 C/мин в зоне 800–1200 C.
Можно ли использовать МС146 для наплавки?
Смесь МС146 не предназначена для наплавочных работ. Материал поставляется в виде шихты для прессования и последующего спекания. Для газотермического напыления применяются отдельные порошковые составы с другим гранулометрическим диапазоном.
Какие пластификаторы допустимы в составе МС146?
Стандартно применяется раствор синтетического каучука в бензине или парафин с температурой плавления 55–65 C. Допускается замена на полиэтиленгликоль при организации прессования в автоматических роторных линиях.
Какой класс точности обеспечивает смесь МС146 при формовании?
При соблюдении регламента прессования и спекания смесь МС146 обеспечивает допуски на линейные размеры IT9–IT11 для изделий с габаритами до 50 мм. Отклонение плотности по объему прессовки не превышает 1,5 %.
