Твердосплавная смесь порошка МС321 в Минске


Твердосплавная смесь порошка МС321: состав и назначение

Твердосплавная смесь порошка МС321 — это механическая смесь карбида вольфрама (WC) с кобальтовой связкой, предназначенная для изготовления спеченных твердосплавных изделий методом порошковой металлургии. Материал относится к группе вольфрамокобальтовых сплавов средней зернистости и применяется для производства режущего, бурового и износостойкого инструмента, работающего в условиях умеренных ударных нагрузок.

Содержание кобальта в смеси МС321 составляет 6 %, что обеспечивает баланс между твердостью и вязкостью. Карбид вольфрама в составе имеет средний размер зерна 2–4 мкм, что определяет стабильность механических свойств после спекания. Смесь поставляется в виде готового к прессованию порошка с пластификатором, что исключает необходимость дополнительного смешивания компонентов на производстве.

Технические характеристики смеси МС321

После спекания при температуре 1380–1420 C изделия из МС321 приобретают следующие свойства: плотность — 14,9–15,1 г/см, твердость по Роквеллу — 89,5–91,0 HRA, предел прочности при изгибе — 1700–2100 МПа. Структура спеченного сплава характеризуется равномерным распределением карбидной фазы в кобальтовой связке без пор и включений свободного углерода.

Показатели физико-механических свойств смеси МС321 после спекания:

ПараметрЗначениеМетод контроляУсловия испытанияТипичное применение
Плотность14,9–15,1 г/смГидростатическое взвешиваниеСпеченное состояниеКонтроль качества партии
Твердость89,5–91,0 HRAРоквеллШлифованная поверхностьРежущие пластины
Прочность при изгибе1700–2100 МПаТрехточечный изгибОбразец 5 5 35 ммГорный инструмент
Содержание Co6,0 0,2 %Химический анализИсходный порошокСтабильность состава

Применение смеси МС321 в промышленности

Изделия из твердосплавной смеси МС321 используются в следующих областях:

  • режущий инструмент для обработки стали и чугуна — токарные пластины, фрезы, сверла;
  • буровой инструмент для горнодобывающей отрасли — коронки, резцы для вращательного бурения;
  • износостойкие детали технологической оснастки — фильеры, матрицы, пуансоны;
  • накатной инструмент для холодной обработки металлов давлением;
  • детали узлов трения в насосном и компрессорном оборудовании.

Смесь МС321 пригодна для формования методами одноосного прессования в стальных пресс-формах и изостатического прессования. Рекомендуемое давление прессования составляет 120–180 МПа. После спекания изделия могут подвергаться шлифованию алмазным инструментом для достижения требуемой шероховатости поверхности Ra 0,2–0,4 мкм.

Особенности технологического процесса

При производстве изделий из смеси МС321 необходимо контролировать температурный режим спекания: отклонение от оптимального диапазона приводит к росту зерна карбидной фазы и снижению твердости. Рекомендуемая среда спекания — вакуум или водород с точкой росы не выше –40 C. Для удаления пластификатора перед спеканием проводится предварительный нагрев при 400–600 C в течение 2–4 часов.

Смесь МС321 поставляется в герметичной упаковке, предохраняющей порошок от окисления и увлажнения. Срок хранения при соблюдении условий складирования (температура 15–25 C, относительная влажность не более 60 %) составляет 12 месяцев с даты изготовления. Перед использованием рекомендуется контроль насыпной плотности и текучести порошка для стабильности процесса прессования.

Вопросы и ответы

Какое содержание кобальта в смеси МС321?

Содержание кобальта составляет 6,0 0,2 % по массе. Такая концентрация связки обеспечивает сочетание твердости и ударной вязкости для инструмента, работающего с умеренными нагрузками.

При какой температуре спекается смесь МС321?

Оптимальная температура спекания находится в диапазоне 1380–1420 C. Рекомендуемая среда — вакуум или водород с контролируемой точкой росы.

Какие изделия производят из смеси МС321?

Из смеси изготавливают режущие пластины для токарной обработки, буровые коронки, фильеры, матрицы и другие износостойкие детали технологической оснастки.

Какой размер зерна карбида вольфрама в МС321?

Средний размер зерна WC составляет 2–4 мкм. Такая зернистость обеспечивает стабильные механические свойства после спекания и равномерную структуру сплава.