Твердосплавная смесь порошка ВК15 в Минске

Твердосплавная смесь порошка ВК15: состав, свойства и применение

Твердосплавная смесь порошка ВК15 — готовая к прессованию шихта на основе карбида вольфрама WC с кобальтовой связкой 15 % по массе. Материал соответствует ГОСТ 3882-74 (марка ВК15) и выпускается в виде пластифицированной или гранулированной смеси для холодного прессования и последующего спекания в вакуумных или водородных печах. Соотношение WC/Co обеспечивает баланс между износостойкостью и ударной вязкостью, что отличает ВК15 от низкокобальтовых марок ВК6 и ВК8.

Технические характеристики шихты ВК15

• Массовая доля кобальта — 15,0 0,5 %
• Массовая доля общего углерода — 5,3–5,6 %
• Свободный углерод (сажа) — не более 0,3 %
• Кислород — не более 0,5 %
• Средний размер зерна WC — 1,5–3,0 мкм (среднезернистая)
• Насыпная плотность гранул — 3,5–4,5 г/см

Гранулометрический состав шихты подбирается под способ формования: для гидростатического прессования применяют гранулы 100–300 мкм, для автоматических прессов — 60–200 мкм. Пластификатор (парафин, ПВС или воск) вводят в количестве 2–4 % для обеспечения прочности сырых заготовок.

Свойства спечённого материала ВК15

Технология переработки

Смесь ВК15 перерабатывают методами холодного одноосного прессования в стальных пресс-формах при давлении 100–200 МПа, гидростатического или изостатического прессования при 150–250 МПа. Спекание проводят в вакуумных печах при 1380–1450 C либо в водородных печах непрерывного действия. Для крупногабаритных заготовок применяют горячее изостатическое прессование (HIP) при 1350–1400 C и давлении аргона 100–150 МПа, что снижает остаточную пористость до уровня менее 0,05 %.

После спекания заготовки подвергают алмазной шлифовке, электроэрозионной обработке или доводке. Для повышения износостойкости возможно нанесение CVD- или PVD-покрытий (TiN, TiAlN, AlCrN).

Области применения

• Буровой инструмент для горнорудной промышленности — долота, коронки, шнеки для пород крепостью до f = 14 по Протодьяконову
• Штамповый инструмент холодной высадки и объёмной штамповки крепежа
• Валки для прокатки арматуры и катанки на сортовых станах
• Ножи для резки металлолома, изношенных рельсов и листовой стали на гильотинных ножницах
• Фильеры и матрицы для волочения проволоки и прутков из легированных сталей
• Детали буровых долот PDC и шарошечных долот нефтегазового сортамента

В отличие от ВК8, смесь ВК15 применяют в узлах, где преобладают ударные и знакопеременные нагрузки, а не чисто абразивный износ. Типичные условия эксплуатации — давление до 200 МПа, температура в зоне контакта до 800 C, наличие абразивной среды (кварцевый песок, горная порода, окалина).

Контроль качества и стандарты

Шихта ВК15 поставляется с сертификатом, включающим химический анализ (Co, Cобщ, Cсвоб, O), гранулометрию и насыпную плотность. Спечённые образцы-свидетели испытывают на твёрдость, плотность, коэрцитивную силу и предел прочности при изгибе. Соответствие марки подтверждается по ГОСТ 3882-74 и ISO 513 (группы применения K20–K30 по классификации ISO).

Вопросы и ответы