Твердосплавная смесь порошка ВК10КС в Минске


Твердосплавная смесь порошка ВК10КС: состав, свойства и применение

Твердосплавная смесь порошка ВК10КС — готовая к прессованию шихта на основе карбида вольфрама (WC) с кобальтовой связкой 10 % и легирующей добавкой карбида тантала (TaC) в количестве 0,5–1,0 %. Сочетание «ВК» обозначает вольфрамокобальтовую систему, индекс «К» указывает на присутствие тантала, «С» — на среднее зерно карбидной фазы. Смесь соответствует требованиям ГОСТ 3882-74 и выпускается в виде пластифицированного или непассивированного порошка с насыпной плотностью 2,8–3,6 г/см.

Технические характеристики

ПараметрЗначениеМетод контроляВлияние на изделиеПримечание
Массовая доля Co9,5–10,5 %ГОСТ 19863.1Прочность связкиДопуск 0,5 %
Массовая доля TaC0,5–1,0 %ГОСТ 19863.5ТеплостойкостьТормозит рост зерна
Средний размер зерна WC1,5–2,5 мкмГОСТ 23402Баланс прочности и износостойкостиСреднезернистая
Твёрдость спечённого образца87,0–88,5 HRAГОСТ 20017Сопротивление абразивуПосле спекания
Предел прочности при изгибе1700–1900 МПаГОСТ 20019Стойкость к ударным нагрузкамЗависит от пористости
Плотность шихты2,8–3,6 г/смГОСТ 19440Заполнение пресс-формыНасыпная
Кислород 0,3 %ГОСТ 27417Пористость спеканияКонтроль восстановления

Технологические особенности

Смесь ВК10КС предназначена для холодного прессования в стальных пресс-формах при давлении 100–250 МПа с последующим жидкофазным спеканием в вакуумных печах или печах с водородной атмосферой при температуре 1380–1420 C. Введение TaC подавляет рост зерна WC в процессе спекания, что обеспечивает стабильность механических свойств по объёму изделия. Пластификатор (парафин, ПВС или каучук) вводится в количестве 2–4 % для улучшения формуемости заготовок сложной геометрии.

Области применения

  • Режущие пластины для токарной обработки чугуна и жаропрочных сплавов на станках с ЧПУ.
  • Волоки для холодного волочения стальной и медной проволоки на волочильных станах.
  • Штамповый инструмент для холодной высадки крепежа на автоматах-гвоздильщиках.
  • Износостойкие вставки в буровом инструменте для горнорудной промышленности.
  • Фильеры для экструзии полимерных профилей на экструзионных линиях.
  • Ножи для резки листового проката на гильотинных ножницах.

Условия эксплуатации

Изделия из ВК10КС сохраняют работоспособность при температуре до 800 C в условиях абразивного износа и циклических ударных нагрузок. Рекомендуемая область — обработка материалов с твёрдостью до 45 HRC без применения СОЖ с высоким содержанием серы. При работе с титановыми сплавами наблюдается интенсивная адгезия, поэтому применяют износостойкие покрытия (TiAlN, AlCrN) методом PVD.

Вопросы и ответы

Чем ВК10КС отличается от ВК10?

Наличие карбида тантала (0,5–1,0 %) повышает теплостойкость и тормозит рост зерна WC при спекании, что увеличивает предел прочности при изгибе на 10–15 % по сравнению с ВК10.

Какое давление прессования оптимально для смеси ВК10КС?

Для получения заготовок плотностью 55–65 % от теоретической рекомендуется давление 100–250 МПа в зависимости от геометрии изделия и содержания пластификатора.

При какой температуре спекается ВК10КС?

Жидкофазное спекание проводится при 1380–1420 C в вакууме или водородной среде. Отклонение от режима более чем на 20 C приводит к росту зерна и снижению прочности.

Для каких материалов применяется инструмент из ВК10КС?

Инструмент эффективен при обработке чугуна, жаропрочных и нержавеющих сталей, а также при волочении проволоки. Не рекомендуется для титановых сплавов без защитных покрытий.