Твердосплавная смесь порошка ВК6М в Минске


Твердосплавная смесь порошка ВК6М: состав, свойства и применение

Твердосплавная смесь порошка ВК6М — готовая к прессованию шихта на основе карбида вольфрама WC с кобальтовой связкой 6 % и мелкозернистой структурой карбидной фазы. Состав соответствует марке ВК6М по ГОСТ 3882-74 и ISO K05–K10. Размер зерна карбида вольфрама — 1,0–1,5 мкм, что обеспечивает повышенную твёрдость HRA 90,5–91,5 при сохранении достаточной трещиностойкости. Смесь изготавливают методом мокрого размола в шаровых или аттриторных мельницах с последующей сушкой и грануляцией; содержание пластификатора (парафин, ПВС или ПЭГ) — 1,5–3,0 % по массе.

Технические характеристики шихты ВК6М

ПараметрЗначениеМетод контроляВлияние на спеканиеПримечание
Массовая доля Co5,8–6,2 %ГОСТ 19863.1Связка, пластичностьДопуск 0,2 %
Средний размер зерна WC1,0–1,5 мкмASTM B330Твёрдость, износМелкозернистая
Насыпная плотность3,2–4,0 г/смГОСТ 19440Заполнение пресс-формыГрануляция
Содержание кислорода 0,25 %Восстановительная плавкаПористостьКонтроль партии
Твёрдость спечённого образца90,5–91,5 HRAГОСТ 20017Режим 1380–1420 CВакуум/H

Технологические параметры переработки

Смесь ВК6М предназначена для холодного одноосного прессования в стальных пресс-формах при давлении 80–200 МПа, а также для шликерного литья и экструзии. Спекание проводят в вакуумных печах или печах с водородной атмосферой при 1380–1420 C с изотермической выдержкой 40–90 мин. Усадка составляет 16–20 % по линейному размеру. Для снятия внутренних напряжений после спекания применяют HIP-обработку (горячее изостатическое прессование) при 1350–1400 C и давлении аргона 50–100 МПа.

  • Одноосное прессование — давление 80–200 МПа, плотность сырца 55–62 % от теоретической.
  • Шликерное литьё — вязкость шликера 8–15 Пас, содержание связки 4–6 %.
  • Экструзия — для стержней и трубок диаметром 3–20 мм.
  • Спекание в вакууме — остаточное давление 1–10 Па, скорость нагрева 5–10 C/мин.
  • HIP-обработка — устранение остаточной пористости до 0,02 %.

Области применения

Изделия из ВК6М работают в условиях интенсивного абразивного износа и ударных нагрузок малой амплитуды. Типовые применения:

  • Режущий инструмент для чистового и получистового точения чугунов, цветных сплавов и нержавеющих сталей — резцы, фрезы, развёртки.
  • Волоки для волочения проволоки и прутков из стали и цветных металлов диаметром 0,5–6 мм.
  • Фильеры и матрицы для прессования порошковых материалов и полимеров.
  • Буровые долота и коронки для горнодобывающей промышленности — вставки для пород средней крепости.
  • Плунжеры, втулки и направляющие в насосах высокого давления нефтегазового оборудования.
  • Ножи для резки бумаги, плёнок и листовых материалов в целлюлозно-бумажной промышленности.

Соответствие стандартам

  • ГОСТ 3882-74 — марка ВК6М, химический состав и свойства спечённого сплава.
  • ISO 513 — классификация K05–K10 для режущих пластин.
  • ASTM B777 — эквивалент класса C-1/C-2 по твёрдости и износостойкости.
  • DIN 4990 — допуски на пластины для режущего инструмента.

Вопросы и ответы

Чем ВК6М отличается от ВК6?

ВК6М содержит карбид вольфрама с меньшим средним размером зерна (1,0–1,5 мкм против 2–3 мкм у ВК6), что даёт твёрдость 90,5–91,5 HRA вместо 88,5–90,0 HRA и повышает износостойкость при чистовой обработке.

Какой режим спекания оптимален для шихты ВК6М?

Вакуумное спекание при 1380–1420 C с выдержкой 40–90 мин и остаточным давлением 1–10 Па. Для достижения пористости менее 0,02 % рекомендуется последующая HIP-обработка при 1350–1400 C и давлении аргона 50–100 МПа.

Какое давление прессования выдерживает смесь без расслоения?

Оптимальный диапазон — 80–200 МПа. Превышение 200 МПа приводит к образованию трещин и расслоению сырца из-за недостаточной пластичности связки при содержании парафина 1,5–3,0 %.

Можно ли использовать ВК6М для ударного инструмента?

Ограниченно. Мелкозернистая структура снижает трещиностойкость (K1c 9–11 МПам1/2). Для ударных нагрузок предпочтительны среднезернистые марки ВК8, ВК10 с более высокой вязкостью.