Твердосплавная смесь порошка ВК8В в Минске

Твердосплавная смесь порошка ВК8В — состав, свойства и применение

Твердосплавная смесь порошка ВК8В — это готовый к прессованию порошковый материал на основе карбида вольфрама с кобальтовой связкой, предназначенный для изготовления изделий методом порошковой металлургии. Маркировка ВК8В расшифровывается как вольфрамовый твердый сплав с содержанием кобальта 8 % и литерой «В», указывающей на повышенную вязкость материала. В отличие от стандартного ВК8, сплав ВК8В характеризуется увеличенным размером зерен карбидной фазы, что обеспечивает более высокую трещиностойкость и сопротивление ударным нагрузкам при незначительном снижении твердости.

Порошковая смесь ВК8В поставляется в виде механической смеси карбида вольфрама и кобальта, подготовленной к операциям прессования и спекания. Технологический процесс включает дозирование компонентов, мокрый помол в шаровых мельницах, сушку распылением и грануляцию. Полученная смесь обладает стабильной насыпной плотностью и текучестью, необходимыми для автоматического прессования заготовок сложной конфигурации.

Химический состав и структура

Номинальный состав твердосплавной смеси ВК8В регламентируется нормативной документацией и включает:

• карбид вольфрама WC — 92 % (основа);
• кобальт Co — 8 % (связующая фаза);
• углерод общий — 5,4–5,7 %;
• примеси (Fe, Ni, Cr, Mo) — не более 0,3 % суммарно.

Структура спеченного сплава ВК8В формируется из зерен WC размером 3–5 мкм, равномерно распределенных в кобальтовой связке. Крупнозернистая структура обеспечивает повышенную вязкость разрушения K_1C на уровне 15–17 МПам^1/2, что существенно выше показателей мелкозернистых сплавов группы ВК. Плотность спеченного материала достигает 14,5–14,8 г/см при остаточной пористости не более 0,2 %.

Физико-механические характеристики

После спекания при температуре 1400–1420 C в вакууме или защитной атмосфере водорода твердый сплав ВК8В демонстрирует следующие эксплуатационные параметры:

Технологические особенности переработки

Твердосплавная смесь ВК8В предназначена для формования заготовок методами одноосного прессования в стальных пресс-формах или изостатического прессования в эластичных оболочках. Рекомендуемое давление прессования составляет 100–180 МПа в зависимости от требуемой плотности сырца. Для повышения формуемости в смесь вводят пластификатор — раствор синтетического каучука в бензине или полиэтиленгликоль, который удаляется на стадии предварительного спекания при 400–600 C.

Спекание изделий из ВК8В проводят в две стадии: предварительное спекание для удаления пластификатора и окончательное спекание при 1400–1420 C с выдержкой 40–60 минут. Для крупногабаритных изделий применяют горячее изостатическое прессование (ГИП) при давлении 100–150 МПа, позволяющее полностью устранить остаточную пористость и повысить стабильность механических свойств.

Области применения

Изделия из твердосплавной смеси ВК8В эксплуатируются в условиях интенсивного абразивного изнашивания, сопровождающегося ударными нагрузками. Основные сферы использования:

• буровой инструмент для вращательно-ударного бурения — коронки, долота, расширители;
• породоразрушающий инструмент для проходческих комбайнов и врубовых машин;
• штамповый инструмент для холодной высадки и объемной штамповки;
• накатные ролики и фильеры для волочения проволоки;
• износостойкие накладки и втулки дробильного оборудования;
• сменные режущие пластины для обработки древесины и композитов.

Сплав ВК8В показывает стабильную работоспособность при температурах до 800 C, что позволяет применять его в узлах трения горнодобывающей техники без интенсивного охлаждения. Повышенная вязкость материала обеспечивает ресурс работы буровых коронок на 20–30 % выше по сравнению с инструментом из стандартного ВК8 при бурении пород средней крепости.

Контроль качества и приемка

Каждая партия твердосплавной смеси ВК8В проходит входной контроль по следующим параметрам: химический состав, гранулометрический состав, насыпная плотность, текучесть. После спекания контрольных образцов проверяют твердость, плотность и предел прочности при изгибе. Отклонение содержания кобальта от номинального не должно превышать 0,3 %, а колебания твердости в пределах партии — 0,5 HRA.

Вопросы и ответы