Твердосплавная смесь порошка ВК6С в Минске


Твердосплавная смесь порошка ВК6С: состав, свойства и применение

Твердосплавная смесь порошка ВК6С — готовая к прессованию шихта на основе карбида вольфрама WC с кобальтовой связкой 6 % и легирующей добавкой карбида тантала TaC. Буква «С» в маркировке указывает на наличие танталовой составляющей, которая повышает теплостойкость и сопротивление окислению по сравнению с базовой маркой ВК6. Смесь выпускается по ГОСТ 3882-74 и предназначена для изготовления режущего, штампового и износостойкого инструмента методами порошковой металлургии.

Технические характеристики шихты

Гранулометрический состав смеси подбирается под конкретный метод формования: для прессования в стальных пресс-формах применяют зерно 1–3 мкм, для шликерного литья и экструзии — 0,8–1,5 мкм. Содержание кислорода в готовой шихте не превышает 0,3 %, свободного углерода — 0,05 %. Влажность контролируется на уровне 0,1–0,2 %.

ПараметрЗначениеМетод контроляВлияние на спеканиеДопуск
Массовая доля Co6,0 %ГОСТ 3882-74прочность связки0,2 %
Массовая доля TaC1,5–2,0 %рентгенофазовый анализторможение роста зерна WC0,3 %
Средний размер зерна WC1,2–2,5 мкмседиментациябаланс твёрдости и вязкости0,3 мкм
Насыпная плотность2,8–3,4 г/смволюмометрзаполнение пресс-формы0,15 г/см
Температура спекания1380–1420 Cвакуумная печьусадка 18–22 %10 C

Свойства спечённого материала

После жидкофазного спекания в вакууме или водороде материал ВК6С достигает твёрдости 88,5–90,5 HRA при плотности 14,6–14,9 г/см. Предел прочности при изгибе составляет 1600–1900 МПа, что выше, чем у ВК6, за счёт подавления роста зерна карбида вольфрама танталовой добавкой. Теплостойкость — до 900 C без интенсивного окисления, что критично для чернового точения.

  • Твёрдость по Роквеллу — 88,5–90,5 HRA
  • Плотность — 14,6–14,9 г/см
  • Прочность при изгибе — 1600–1900 МПа
  • Модуль упругости — 620–640 ГПа
  • Коэффициент теплового расширения — 5,5 10 1/C
  • Теплостойкость — до 900 C

Области применения

Шихта ВК6С используется для прессования сменных многогранных пластин, применяемых на токарных станках с ЧПУ при обработке серых и высокопрочных чугунов, а также коррозионностойких сталей аустенитного класса. Из неё изготавливают фильеры для волочения проволоки, матрицы холодновысадочных автоматов, пуансоны и вставки штампов холодной штамповки. В горнодобывающей отрасли — зубки шарошечных долот и резцы для угольных комбайнов.

  • Токарная обработка чугуна и нержавеющих сталей
  • Волочильный инструмент для проволоки и прутков
  • Высадочные матрицы и пуансоны
  • Буровой инструмент для горных пород
  • Износостойкие вставки насосов и мешалок

Технологические особенности подготовки

Перед прессованием смесь пластифицируют раствором синтетического каучука или парафина в бензине. Сушка проводится при 60–80 C в течение 2–4 часов. Спекание ведут в вакуумных печах сопротивления при остаточном давлении 10–10 Па либо в среде водорода с точкой росы не выше –40 C. Для снятия внутренних напряжений после спекания применяют отжиг при 800–900 C.

Вопросы и ответы

Чем ВК6С отличается от ВК6?

Наличием карбида тантала TaC в количестве 1,5–2,0 %, что повышает теплостойкость и тормозит рост зерна WC при спекании.

Какая температура спекания оптимальна?

1380–1420 C в вакууме или водородной среде; превышение ведёт к росту зерна и снижению прочности.

Можно ли использовать смесь для шликерного литья?

Да, при размере зерна 0,8–1,5 мкм и введении пластификатора на основе парафина.

Какая твёрдость достигается после спекания?

88,5–90,5 HRA при плотности 14,6–14,9 г/см.