Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Твердосплавная смесь порошка ВК4В: состав, свойства и применение
Твердосплавная смесь порошка ВК4В — готовая к прессованию шихта на основе карбида вольфрама (WC) с кобальтовой связкой 4 % и легирующей добавкой карбида ванадия (VC). Обозначение расшифровывается как: В — вольфрам, К — кобальт, 4 — массовая доля связующего металла, В — модификатор зерна. Смесь выпускается по ГОСТ 3882-74 и предназначена для изготовления мелкозернистых твёрдых сплавов, работающих в условиях интенсивного абразивного износа.
Состав и технические характеристики
Основу шихты составляет карбид вольфрама с размером зерна 0,5–1,2 мкм. Карбид ванадия вводится в количестве 0,2–0,5 % и выполняет роль ингибитора роста зерна при спекании. Именно наличие VC отличает ВК4В от стандартной смеси ВК4 и обеспечивает сохранение мелкозернистой структуры после жидкофазного спекания при 1380–1420 C.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на свойства | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Co | 4,0–4,4 % | ГОСТ 3882-74 | прочность и пластичность | допуск 0,2 % |
| Массовая доля VC | 0,2–0,5 % | химический анализ | торможение роста зерна | ингибитор |
| Размер зерна WC | 0,5–1,2 мкм | металлография | твёрдость и износостойкость | мелкозернистая структура |
| Твёрдость HRA | 89,5–91,0 | ГОСТ 20017-74 | сопротивление абразиву | после спекания |
| Плотность | 14,7–14,9 г/см | гидростатика | контроль пористости | — |
| Предел прочности при изгибе | 1800–2200 МПа | ГОСТ 20019-74 | стойкость к скалыванию | зависит от спекания |
Технологические особенности шихты
Смесь ВК4В получают методом мокрого размола и смешивания в шаровых или аттриторных мельницах с последующей сушкой в вакуумных сушилках или распылительных установках. Гранулометрический состав шихты обеспечивает насыпную плотность 3,5–4,5 г/см и хорошую прессуемость при давлении 100–200 МПа. Для предотвращения окисления кобальта при хранении смесь пассивируется или упаковывается в герметичную тару с инертным газом.
При спекании в водородных печах непрерывного действия или вакуумных печах периодического действия карбид ванадия подавляет аномальный рост зёрен WC, что позволяет сохранить однородную мелкозернистую структуру. Это критично для инструмента, работающего с ударными нагрузками и абразивными средами.
Области применения
- Режущий инструмент для обработки чугуна, цветных сплавов и неметаллических материалов на токарных и фрезерных станках с ЧПУ.
- Волоки для волочения проволоки и прутков из стали и цветных металлов на волочильных станах.
- Буровые коронки и резцы для горнодобывающего оборудования, работающего по породам средней крепости.
- Износостойкие детали штампов, матриц и пуансонов в холодновысадочном производстве.
- Фильеры и калибрующие вставки в оборудовании для производства кабельной продукции.
- Ножи для резки бумаги, плёнок и композиционных материалов в перерабатывающих линиях.
Нормативная база и аналоги
Смесь ВК4В соответствует требованиям ГОСТ 3882-74 для сплава ВК4В. Зарубежные аналоги — материалы марок K05–K10 по классификации ISO с мелкозернистой структурой, например, Grade K10F или аналогичные субмикронные композиции. Отличие от смеси ВК6В заключается в меньшем содержании кобальта, что повышает твёрдость, но снижает ударную вязкость.
Вопросы и ответы
Чем ВК4В отличается от ВК4?
ВК4В содержит легирующую добавку карбида ванадия (0,2–0,5 %), которая тормозит рост зерна WC при спекании. Это обеспечивает более высокую твёрдость и износостойкость по сравнению с ВК4 при сохранении мелкозернистой структуры.
При какой температуре спекается шихта ВК4В?
Оптимальный интервал спекания — 1380–1420 C в вакууме или водородной среде. Превышение температуры выше 1450 C может привести к росту зерна и снижению механических свойств.
Какое давление прессования рекомендуется для смеси ВК4В?
Для получения заготовок с относительной плотностью 55–65 % рекомендуется давление 100–200 МПа. Точное значение подбирается в зависимости от гранулометрии шихты и типа пресс-формы.
Для каких условий эксплуатации не подходит сплав из ВК4В?
Из-за низкого содержания кобальта сплав имеет ограниченную ударную вязкость. Он не рекомендуется для тяжёлых ударных нагрузок и обработки материалов с высокой твёрдостью, где требуются сплавы с 6–10 % Co.