Твердосплавная смесь порошка ВК20КС в Минске

Твердосплавная смесь порошка ВК20КС: состав, свойства и применение

Твердосплавная смесь порошка ВК20КС — готовая к прессованию шихта на основе карбида вольфрама (WC) с кобальтовой связкой, легированная карбидом тантала (TaC). Обозначение расшифровывается как: ВК — вольфрам-кобальт, 20 — массовая доля кобальта 20 %, КС — наличие карбида тантала в составе. Смесь выпускается по ГОСТ 3882-74 и предназначена для изготовления спечённых твёрдосплавных изделий методами порошковой металлургии: холодного прессования, шликерного литья, экструзии или горячего изостатического прессования (HIP).

Состав и физико-механические характеристики

Шихта ВК20КС содержит 74–76 % WC, 20 % Co и 4–6 % TaC. Введение тантала повышает жаропрочность и сопротивление окислению по сравнению с двухкомпонентными сплавами ВК20. Гранулометрический состав смеси — 1–3 мкм для WC и 1,5–2 мкм для кобальтового порошка. Насыпная плотность шихты составляет 3,5–4,5 г/см, плотность спечённого материала — 13,0–13,4 г/см.

Технологические особенности шихты

Смесь ВК20КС готовится методом мокрого размола в шаровых мельницах с последующей сушкой в распылительных сушилках. Введение пластификатора (парафин, ПВС) обеспечивает сыпучесть гранул 40–80 мкм и позволяет формовать заготовки сложной геометрии. Спекание проводится в вакуумных печах при 1380–1420 C либо в среде водорода. Для достижения остаточной пористости не выше 0,2 % применяется горячее изостатическое прессование при 1350–1400 C и давлении 100–150 МПа.

Области применения

• Буровой инструмент: шарошечные долота, коронки для бурения горных пород крепостью до f = 14 по Протодьяконову.
• Штамповая оснастка: матрицы и пуансоны для холодной высадки, вырубные штампы в автомобилестроении.
• Волоки для волочения стальной проволоки диаметром 1,5–6,0 мм на станах многократного волочения.
• Детали запорной арматуры нефтегазового оборудования: седла, затворы, дроссельные узлы, работающие при перепаде давления до 70 МПа.
• Износостойкие накладки на рабочие органы дробильно-размольного оборудования (била, молотки, футеровочные пластины).
• Ножи для резки металлолома и грануляторов полимерного сырья.

Условия эксплуатации и ограничения

Спечённые изделия из ВК20КС сохраняют работоспособность при температуре до 1000 C в окислительной среде и до 1200 C в вакууме. Сплав чувствителен к термоциклированию: при перепадах более 400 C возможно образование микротрещин по кобальтовой связке. Не рекомендуется эксплуатация в средах с высокой концентрацией сероводорода и хлоридов из-за коррозионного разрушения кобальтовой матрицы. Для повышения коррозионной стойкости применяют объёмное легирование никелем или нанесение CVD-покрытий TiN, TiCN, AlO толщиной 3–10 мкм.

Вопросы и ответы