Твердосплавная смесь порошка ВП1255: состав и назначение
Твердосплавная смесь порошка ВП1255 — это готовый к прессованию порошковый материал на основе карбида вольфрама с кобальтовой связкой, предназначенный для изготовления износостойких изделий методом порошковой металлургии. Марка ВП1255 относится к группе среднезернистых твердых сплавов с содержанием кобальта около 12 %, что обеспечивает оптимальное сочетание прочности на изгиб и ударной вязкости при сохранении высокой твердости.
Порошковая смесь ВП1255 поставляется в пластифицированном состоянии — гранулы содержат технологическую связку (обычно синтетический каучук или парафин), что позволяет формовать заготовки на автоматических прессах без дополнительного введения пластификатора. Средний размер зерен карбида вольфрама в смеси составляет 2,0–3,5 мкм, что определяет равномерную микроструктуру спеченного сплава и стабильность механических характеристик по объему изделия.
Технические характеристики спеченного сплава ВП1255
После спекания в вакууме или водороде при температуре 1400–1450 C материал приобретает следующие свойства:
- Плотность — 14,1–14,4 г/см;
- Твердость HRA — 87,5–89,5;
- Предел прочности при изгибе — 2300–2600 МПа;
- Ударная вязкость — 4,5–6,0 Дж/см;
- Коэрцитивная сила — 10,5–13,5 кА/м.
Структура сплава после спекания характеризуется равномерным распределением кобальтовой фазы и отсутствием крупных пор (пористость не более 0,2 % по ASTM B276). Это обеспечивает стабильную работу инструмента в условиях циклических и ударных нагрузок.
Применение твердосплавной смеси ВП1255
Благодаря сочетанию высокой прочности и достаточной износостойкости, ВП1255 применяется для изготовления инструмента и деталей, работающих при значительных механических нагрузках:
- Пуансоны и матрицы для холодной объемной штамповки;
- Волочильные кольца для протяжки прутков и проволоки из цветных металлов;
- Резьбонакатные ролики и плашки;
- Сменные многогранные пластины для черновой обработки стали;
- Износостойкие втулки и седла клапанов гидроаппаратуры;
- Детали бурового инструмента для ударно-вращательного бурения.
Смесь ВП1255 пригодна для формования заготовок сложной конфигурации с толщиной стенки от 2 мм. Рекомендуемое удельное давление прессования составляет 100–180 МПа в зависимости от геометрии изделия. Линейная усадка при спекании находится в диапазоне 18–22 %, что необходимо учитывать при проектировании пресс-форм.
Преимущества использования готовой смеси ВП1255
Применение готовой пластифицированной смеси вместо самостоятельного смешивания компонентов позволяет исключить операцию размола и гомогенизации, сократить количество технологических переделов и обеспечить воспроизводимость свойств от партии к партии. Гранулометрический состав смеси оптимизирован для засыпки в автоматические прессы с верхним и нижним пуансонами, что обеспечивает стабильную массу заготовок с отклонением не более 0,5 %.
Для контроля качества входной партии рекомендуется проверять насыпную плотность (должна составлять 3,2–3,8 г/см) и текучесть по ГОСТ 20899. Хранение смеси следует осуществлять в герметичной таре при температуре 15–25 C, исключая попадание влаги и загрязнений.
| Параметр | Значение для ВП1255 | Метод контроля | Типичный разброс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Содержание Co, % | 12,0 0,5 | Химический анализ | 0,3 | Массовая доля |
| Средний размер зерна WC, мкм | 2,0–3,5 | Металлография | 0,5 | По Фишеру |
| Насыпная плотность, г/см | 3,2–3,8 | ГОСТ 19440 | 0,2 | Для гранул |
| Усадка при спекании, % | 18–22 | Расчетный | 1,0 | Линейная |
Особенности спекания изделий из ВП1255
Рекомендуемый режим спекания включает предварительный нагрев до 400–600 C для удаления пластификатора в атмосфере водорода или в вакууме с последующим подъемом температуры до 1400–1450 C и выдержкой 30–60 минут. Для изделий с толщиной стенки более 15 мм требуется увеличение времени выдержки для полной гомогенизации структуры. После спекания возможно проведение горячего изостатического прессования (ГИП) при температуре 1350 C и давлении 100–150 МПа для снижения остаточной пористости до уровня менее 0,1 %.
Вопросы и ответы
Чем отличается ВП1255 от сплава ВК12?
ВП1255 — это готовая пластифицированная смесь для прессования, тогда как ВК12 — марка спеченного твердого сплава. По химическому составу и свойствам после спекания они близки, однако ВП1255 оптимизирована для автоматического прессования и не требует дополнительного введения связки.
Какое давление прессования рекомендуется для ВП1255?
Удельное давление прессования составляет 100–180 МПа. Точное значение зависит от геометрии заготовки и требуемой плотности прессовки. Для изделий с тонкими стенками рекомендуется нижний предел диапазона.
Можно ли использовать ВП1255 для изготовления режущего инструмента?
Да, смесь применяется для производства сменных пластин для черновой обработки стали и чугуна. Однако для чистовой обработки с высокими скоростями резания предпочтительны сплавы с меньшим содержанием кобальта и более мелким зерном.
Как хранить твердосплавную смесь ВП1255?
Хранение осуществляется в герметичной таре при температуре 15–25 C и относительной влажности не более 60 %. Срок хранения при соблюдении условий — 12 месяцев с даты изготовления.
