Твердосплавная смесь порошка ВК6 в Минске


Твердосплавная смесь порошка ВК6: состав, свойства и применение

Твердосплавная смесь порошка ВК6 — готовая к прессованию шихта на основе карбида вольфрама WC с кобальтовой связкой 6 % по массе. Материал соответствует ГОСТ 3882-74 и выпускается в виде пластифицированной или гранулированной смеси для холодного прессования и последующего спекания в вакуумных или водородных печах. Содержание кобальта — 6,0–6,5 %, зернистость карбидной фазы — 1,0–3,5 мкм в зависимости от модификации. Кислород в готовой смеси не превышает 0,25 %, свободный углерод — не более 0,1 %.

Технические характеристики шихты ВК6

Смесь ВК6 отличается сбалансированным сочетанием износостойкости и ударной вязкости, что обеспечивается средним содержанием кобальта. После спекания формируется двухфазная структура WC–Co с пористостью не выше A02–B02 по ГОСТ 9391-80. Насыпная плотность гранулированной шихты — 3,2–4,5 г/см, что определяет стабильность заполнения пресс-форм.

ПараметрЗначениеМетод контроляВлияние на спеканиеПримечание
Массовая доля Co6,0–6,5 %ГОСТ 3882-74Вязкость, коэрцитивная силаСвязка
Средний размер зерна WC1,0–3,5 мкмASTM B330Твёрдость HRAСреднезернистая
Насыпная плотность3,2–4,5 г/смГОСТ 19440-94Усадка при спеканииГранулы
Кислород 0,25 %Восстановительная плавкаПористостьКонтроль партии
Свободный углерод 0,10 %ГОСТ 25599.2-83Эта-фазаБрак при превышении
Твёрдость после спекания88,5–90,5 HRAГОСТ 20017-74ИзносостойкостьСправочно

Технология переработки

Шихта ВК6 предназначена для одноосного холодного прессования в стальных или твердосплавных пресс-формах при давлении 80–200 МПа. Для сложнопрофильных заготовок применяют гидростатическое или шликерное литьё. Спекание проводят в две стадии: предварительное при 600–800 C для удаления пластификатора и окончательное при 1380–1450 C в вакууме 10–10 Па либо в среде водорода с точкой росы не выше –40 C. Скорость нагрева в интервале 1200–1380 C не превышает 5 C/мин для предотвращения коробления.

Области применения

  • Режущий инструмент: концевые фрезы, свёрла, развёртки для обработки чугуна, нержавеющих и жаропрочных сталей на станках с ЧПУ.
  • Волоки для волочения стальной и медной проволоки диаметром 0,5–6,0 мм на волочильных станах.
  • Штамповый инструмент: матрицы, пуансоны для холодной высадки крепежа на автоматах.
  • Буровые вставки для горно-шахтного оборудования при бурении пород крепостью до 12 по шкале Протодьяконова.
  • Износостойкие детали: направляющие втулки, плунжеры насосов высокого давления, сопла пескоструйных установок.
  • Калибры и мерительный инструмент для контроля размеров в машиностроении.

Условия эксплуатации спечённых изделий

Изделия из ВК6 сохраняют работоспособность при температуре до 800 C в окислительной среде и до 1000 C в защитной атмосфере. Предел прочности при изгибе — 1500–1700 МПа, модуль упругости — 630–640 ГПа. Материал склонен к хрупкому разрушению при ударных нагрузках выше 2,5 Дж, поэтому в условиях интенсивного вибронагружения предпочтительны марки с повышенным содержанием кобальта. Коррозионная стойкость ограничена: во влажных кислых средах кобальтовая связка подвержена выщелачиванию.

Вопросы и ответы

Чем отличается смесь ВК6 от ВК8?

ВК6 содержит 6 % кобальта, ВК8 — 8 %. Меньшее содержание связки даёт более высокую твёрдость (88,5–90,5 HRA против 87,5–89,5 HRA) и износостойкость, но снижает ударную вязкость. ВК6 применяют для чистовой обработки и волочения, ВК8 — для черновой и ударных нагрузок.

Какая температура спекания оптимальна для шихты ВК6?

Окончательное спекание проводят при 1380–1450 C в вакууме или водороде. Превышение 1450 C вызывает рост зерна WC и падение твёрдости; недостаточная температура приводит к остаточной пористости выше допустимой по ГОСТ 9391-80.

Как хранить твердосплавную смесь ВК6?

Шихту хранят в герметичной таре при температуре 5–25 C и относительной влажности не выше 60 %. Пластифицированные смеси предохраняют от высыхания; гранулированные — от увлажнения, вызывающего слипание и окисление кобальта. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев с даты изготовления.

Допускается ли повторное использование отходов смеси ВК6?

Да, возврат в производство возможен после размола, просева и корректировки содержания кобальта и углерода. Доля регенерированной шихты обычно не превышает 20–30 % от массы замеса, иначе возрастает пористость спечённых изделий.