Твердосплавная смесь порошка ВК10ОМ в Минске


Твердосплавная смесь порошка ВК10ОМ: состав, свойства и применение

Твердосплавная смесь порошка ВК10ОМ — готовая к прессованию шихта на основе карбида вольфрама (WC) с кобальтовой связкой, легированная карбидом тантала (TaC). Обозначение расшифровывается как: ВК — вольфрам-кобальт, 10 — массовая доля кобальта 10 %, ОМ — особо мелкозернистая структура карбидной фазы. Смесь соответствует требованиям ГОСТ 3882-74 и предназначена для изготовления спечённых твёрдосплавных изделий методом порошковой металлургии.

Состав и технические характеристики

Смесь ВК10ОМ представляет собой механическую композицию пластифицированного порошка: карбид вольфрама средней крупностью 0,5–0,8 мкм, кобальт марки ПК-1у или ПК-2, карбид тантала в количестве 0,2–0,5 %. Содержание кислорода не превышает 0,3 %, свободный углерод — не более 0,1 %. Насыпная плотность шихты составляет 3,5–4,5 г/см, удельная поверхность — 1,8–2,5 м/г.

ПараметрЗначениеМетод контроляВлияние на спеканиеДопуск
Массовая доля Co10,0 %ГОСТ 3882-74Прочность связки0,3 %
Крупность WC0,5–0,8 мкмСедиментацияТвёрдость HRA0,1 мкм
Содержание TaC0,2–0,5 %Химический анализРост зерна0,05 %
Кислород0,3 %ВосстановлениеПористость—
Насыпная плотность3,5–4,5 г/смВолюмометрУсадка0,2 г/см

Спечённые свойства

После жидкофазного спекания при 1380–1420 C в вакууме или водороде смесь ВК10ОМ формирует структуру с твёрдостью 88,5–90,5 HRA и пределом прочности при изгибе 1600–1800 МПа. Плотность спечённого материала — 14,3–14,5 г/см. Мелкозернистая структура обеспечивает повышенную износостойкость и сопротивление хрупкому разрушению по сравнению с крупнозернистыми аналогами ВК10.

Области применения

  • Режущий инструмент для чистового и получистового точения: развёртки, метчики, концевые фрезы диаметром от 3 до 20 мм.
  • Волоки для холодного волочения проволоки из стали и цветных металлов.
  • Фильеры и матрицы для прессования порошковых материалов в пресс-формах усилием до 250 тс.
  • Бойки и пуансоны для холодной штамповки в автоматических высадочных автоматах.
  • Износостойкие детали бурового инструмента: вставки шарошечных долот, напайки на коронки.
  • Ножи для резки кабеля, бумаги и полимерных плёнок в ротационных машинах.

Технологические особенности

Смесь ВК10ОМ поставляется в пластифицированном виде (с добавкой парафина 2–3 %) или в виде сухого порошка для сухого прессования. Рекомендуемое давление прессования — 100–200 МПа. При спекании в водородной печи непрерывного действия точка росы водорода должна быть не выше –40 C. Для получения беспористой структуры (остаточная пористость 0,2 %) применяют горячее изостатическое прессование при 1400 C и давлении 100 МПа.

Вопросы и ответы

Чем ВК10ОМ отличается от ВК10?

Смесь ВК10ОМ содержит карбид тантала и имеет размер зерна WC 0,5–0,8 мкм против 1–3 мкм у стандартной ВК10. Это повышает твёрдость на 1,5–2 единицы HRA и износостойкость в 1,5–2 раза.

Какая температура спекания оптимальна для ВК10ОМ?

Жидкофазное спекание проводят при 1380–1420 C в вакууме или водороде. Превышение 1430 C вызывает рост зерна и снижение прочности.

Можно ли использовать ВК10ОМ для ударных нагрузок?

Смесь предназначена преимущественно для чистовой обработки и износостойких деталей. При ударных нагрузках выше 200 Дж рекомендуется переходить на ВК15 или ВК20.

Какой стандарт регламентирует поставку смеси ВК10ОМ?

Состав и свойства шихты соответствуют ГОСТ 3882-74. Гранулометрический состав контролируется по ГОСТ 18318-94.