Твердосплавная смесь порошка ВК4 в Минске

Твердосплавная смесь порошка ВК4: состав и применение

Твердосплавная смесь порошка ВК4 — это пресс-порошок на основе карбида вольфрама с кобальтовой связкой, предназначенный для изготовления спеченных твердых сплавов методом порошковой металлургии. Содержание кобальта в смеси составляет 4% по массе, что определяет принадлежность материала к группе однокарбидных вольфрамовых сплавов с пониженным содержанием связующей фазы. ВК4 относится к классу высокотвердых, но относительно хрупких сплавов, ориентированных на работу в условиях абразивного изнашивания без значительных ударных нагрузок.

Гранулометрический состав исходного порошка карбида вольфрама и равномерность распределения кобальта в смеси напрямую влияют на структуру и свойства спеченного материала. Стандартная технология получения изделий из ВК4 включает холодное прессование заготовок с последующим спеканием в вакууме или восстановительной атмосфере водорода при температуре 1380–1420 C. После спекания твердый сплав ВК4 характеризуется плотностью 14,9–15,2 г/см, твердостью HRA 89,5–90,5 и пределом прочности при изгибе 1500–1650 МПа.

Технологические особенности пресс-порошка ВК4

Промышленная твердосплавная смесь ВК4 поставляется в виде пластифицированного порошка, готового к прямому прессованию. В качестве пластификатора применяются синтетические каучуки (СКН-26, СКД) или поливинилбутираль, растворенные в органических растворителях. Содержание пластификатора составляет 1,5–2,5% и обеспечивает необходимую прочность сырых прессовок при транспортировке и механической обработке до спекания.

Технологические параметры прессования смеси ВК4:

• удельное давление прессования — 100–180 МПа в зависимости от конфигурации изделия;
• усадка при спекании — 18–22% линейной, что требует учета при проектировании пресс-форм;
• рекомендуемая скорость нагрева в зоне удаления пластификатора — 5–10 C/мин;
• выдержка при конечной температуре спекания — 40–60 минут для полной гомогенизации структуры.

Смесь ВК4 предназначена для изготовления режущего инструмента, работающего при низких скоростях резания с малыми сечениями среза. Основные изделия из данного сплава — резцы для чистового точения серого чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов, а также волочильный инструмент для протяжки проволоки из меди, латуни и алюминиевых сплавов.

Эксплуатационные характеристики изделий из ВК4

Спеченный твердый сплав ВК4 демонстрирует высокую стойкость к абразивному изнашиванию при умеренных температурах в зоне резания. Модуль упругости материала составляет 630–650 ГПа, что обеспечивает высокую жесткость инструмента и стабильность размеров при обработке. Теплопроводность сплава достигает 75–80 Вт/(мК), способствуя эффективному отводу тепла из зоны резания.

Сравнительные характеристики твердосплавных смесей группы ВК:

Изделия из ВК4 эксплуатируются в горнодобывающей отрасли для оснащения буровых коронок при бурении пород средней крепости, в деревообрабатывающей промышленности для фрезерного инструмента, а также в приборостроении для изготовления прецизионных калибров и измерительного инструмента. Сплав пригоден для пайки к стальным державкам медными припоями при температуре 1150–1200 C без потери твердости в зоне соединения.

Контроль качества и входная приемка

При поставке твердосплавной смеси ВК4 контролируется химический состав, гранулометрический состав, насыпная плотность и технологическая проба на спекание. Химический анализ включает определение массовой доли общего углерода (5,4–5,7%), свободного углерода (не более 0,1%), кобальта (3,8–4,2%) и примесей железа (не более 0,3%). Насыпная плотность смеси должна находиться в пределах 3,2–4,0 г/см.

Хранение смеси ВК4 осуществляется в герметичной таре при температуре 15–25 C и относительной влажности не более 60%. Срок хранения пластифицированной смеси ограничен 6 месяцами с даты изготовления, после чего требуется контроль технологических свойств и при необходимости повторная пластификация.

Вопросы и ответы