Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Твердосплавная смесь порошка ВК8: состав, фракции и применение
Твердосплавная смесь порошка ВК8 — готовая к прессованию шихта системы WC–Co с массовой долей кобальта 8 %, предназначенная для получения спечённых изделий методами порошковой металлургии. Основа смеси — карбид вольфрама WC с гексагональной решёткой; кобальт выполняет роль пластичной связки, обеспечивающей смачивание зёрен карбида при жидкофазном спекании и формирование кобальтовых прослоек между ними. Смесь соответствует требованиям ГОСТ 3882-74 к сплавам группы ВК и поставляется как в виде готовой шихты, так и в форме пластифицированной заготовки.
Технические характеристики шихты
Гранулометрический состав и однородность распределения кобальта определяют плотность прессовки и конечную пористость спечённого материала. Смесь ВК8 готовят совместным мокрым размолом в шаровых или аттриторных мельницах в среде этилового спирта либо гексана с последующей сушкой в распылительной сушилке и грануляцией. Типовые параметры шихты приведены ниже.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на спекание | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля кобальта | 8,0 0,2 % | ГОСТ 19863.1 | прочность связки | допуск по партии |
| Средний размер зерна WC | 1,5–3,0 мкм | седиментация | трещиностойкость | среднезернистый класс |
| Насыпная плотность | 3,2–4,0 г/см | волюмометр | заполнение пресс-формы | зависит от грануляции |
| Содержание кислорода | 0,35 % | восстановительное плавление | газовая пористость | контроль партии |
| Температура спекания | 1380–1450 C | термопара W-Re | усадка 18–22 % | вакуум или водород |
| Твёрдость спечённого сплава | 87,5–89,5 HRA | ГОСТ 20017 | износостойкость | после окончательного спекания |
Фракционный состав и подготовка шихты
Для прессования в стальных пресс-формах применяют гранулированные смеси с размером агломератов 60–200 мкм, обеспечивающие равномерное заполнение матрицы и отсутствие расслоения при двустороннем прессовании. Пластификатор — раствор каучука или парафина в бензине — вводят в количестве 4–7 % по массе; остаточное содержание углерода после отгонки не должно превышать 0,1 %. Для изостатического прессования используют непластифицированные порошки с насыпной плотностью не ниже 3,5 г/см.
Области применения
- Режущий инструмент: концевые и червячные фрезы, свёрла, развёртки для обработки серых чугунов, нержавеющих и жаропрочных сталей на станках с ЧПУ.
- Волоки для холодного волочения стальной и биметаллической проволоки на волочильных станах.
- Штамповый инструмент: матрицы, пуансоны и вырубные ножи для листовой штамповки электротехнической стали.
- Буровой инструмент: вставки шарошечных долот и коронки для бурения пород средней крепости по шкале Протодьяконова.
- Износостойкие детали: насадки пескоструйных аппаратов, матрицы для прессования кирпича, фильеры экструдеров.
- Быстроизнашивающиеся узлы горно-обогатительного оборудования: зубья ковшей, брони дробилок, элементы шнеков.
Режимы спекания и послеобработка
Спекание проводят в вакуумных печах периодического действия или в проходных печах с водородной атмосферой. Подъём температуры до 800 C ведут со скоростью 3–5 C/мин для удаления пластификатора, далее до 1400 C — со скоростью 8–12 C/мин. Изотермическая выдержка при температуре спекания составляет 40–60 мин. Горячее изостатическое прессование при 1350–1400 C и давлении 80–100 МПа снижает остаточную пористость до уровня менее 0,2 %. Шлифование и доводка алмазным инструментом обеспечивают шероховатость Ra 0,2–0,4 мкм на рабочих поверхностях.
Вопросы и ответы
Чем отличается шихта ВК8 от готового спечённого сплава ВК8?
Шихта представляет собой механическую смесь порошков WC и Co с пластификатором, не обладающую конструкционной прочностью. Спечённый сплав ВК8 формируется после жидкофазного спекания при 1380–1450 C и имеет твёрдость 87,5–89,5 HRA.
Какая фракция порошка ВК8 пригодна для изостатического прессования?
Для холодного изостатического прессования применяют непластифицированные смеси с насыпной плотностью не менее 3,5 г/см и средним размером агломератов 40–100 мкм, что обеспечивает равномерную усадку по объёму заготовки.
Какой газовый режим спекания предотвращает обезуглероживание?
Спекание в вакууме при остаточном давлении 10–100 Па либо в атмосфере водорода с точкой росы не выше –40 C. Контроль углеродного баланса ведут по содержанию свободного углерода в пределах 0,05–0,10 %.
Допускается ли повторное использование шихты ВК8 после брака прессования?
Да, неспечённые отходы подвергают размолу и повторной грануляции с корректировкой содержания пластификатора. Окисленные или загрязнённые смеси требуют восстановительного отжига в водороде при 700–800 C.