Применение твердых сплавов для изготовления режущего инструмента

Твердые сплавы – это группа твердых, устойчивых к износу металлических материалов, которые выдерживают воздействие температур в диапазоне от 900 до 1150 градусов без потери своих свойств. Основными элементами твердых сплавов являются химические соединения углерода и вольфрама, тантала и титана. Поскольку сами по себе они хрупкие, в состав сплавов включается металлическая связка.

 

• Литые, или наплавочные. Их производят методом литья. К этой категории принадлежат стеллиты и стеллитоподобные сплавы. Они наплавляются на режущие кромки или основания инструмента.
• Спеченные, или металлокерамические. Производятся по технологии получения металлических порошков. Смесь порошков карбидов и кобальта запекают при высокой температуре, в результате чего кобальт частично растворяет карбиды и плавится. Фиксируются на инструменте механическим способом или припаиваются.

В зависимости от компонентного состава твердые сплавы делятся на:

• Однокарбидные, или вольфрамовокобальтовые. Это самая популярная категория. Они используются для производства деталей с высокой термической устойчивостью. Маркируются как ВК. Буква «М» в маркировке свидетельствует о мелкозернистости сплава. «ОМ» – об особой мелкозернистости.
• Двухкарбидные, или титановольфрамовокобальтовые. Идут под маркировкой ТК. Используются для изготовления инструмента, предназначенного для обработки пластичных материалов с высокой скоростью срезания. Титан делает инструмент более износостойким и твердым при одновременном снижении прочности.
• Трехкарбидные, или титановольфрамовотанталовокобальтовые. Маркируются как ТТК. Благодаря входящему в состав соединению углерода с танталом увеличивается износостойкость сплава. Инструменты из него стоят достаточно дорого.
• Безвольфрамовые (ТН). Показатели прочности и термической устойчивости данной группы сплавов самые маленькие из всех перечисленных групп.

Виды инструментов
Твердые сплавы очень востребованы в изготовлении металлорежущих инструментов. Из них изготавливают инструмент различных конструкций и назначения: токарные резцы, фрезы, сверла, инструмент для обработки отверстий, распиловки, нарезки резьбы.
Металлорежущий инструмент из твердых сплавов классифицируется по нескольким признакам.
В соответствии с конструктивными особенностями твердосплавный инструмент делится на 2 вида:

• Монолитный – на 100% состоит из твердых сплавов, быстрореза или комбинации твердосплавных пластин и углеродистой стали.
• Со сменными режущими элементами – состоит из двух частей, соединенных между собой механическим способом: тела и режущего элемента из твердых сплавов.

В зависимости от производственно-технологических характеристик инструмент различается числом режущих частей, изготовленных из твердых сплавов. Типичный пример инструмента с одной рабочей поверхностью – резец для токарного станка. Класс инструментов с несколькими рабочими поверхностями представляют, например, сверла.
Преимущества металлорежущего инструмента на основе твердых сплавов
К плюсам твердых сплавов относятся:

• Высокие показатели твердости и устойчивости к износу.
• Непревзойденная прочность.
• Термостойкость.
• Высокая температура плавления.

У твердых сплавов есть всего два минуса:

• Высокая стоимость, что объясняется дороговизной карбидов металлов, входящих в их состав.
• Неустойчивость к ударным нагрузкам и плохая вязкость.

Еще относительно недавно абсолютное лидерство на рынке металлорежущего инструмента принадлежало изделиям из инструментальной углеродистой стали. Сегодня их активно вытесняет инструмент из твердых сплавов. Самые востребованные из них – сплав кобальта и карбида вольфрама с маркировкой ВК6 и ВК8. Благодаря сбалансированному составу кобальта (6 и 8 процентов соответственно) они обеспечивают инструменту оптимальную прочность и твердость. Такой инструмент подходит и для черновой, и для финишной обработки материала.
Крупнозернистые сплавы на основе вольфрама демонстрируют отличные показатели износостойкости и производительности.
Благодаря своим эксплуатационным характеристикам инструмент из твердых сплавов стал почти незаменимым и используется повсеместно. Достаточно высокая стоимость инструмента компенсируется его сниженным расходом и доступной ценой конечного продукта обработки.
В ассортименте компании Paul Horn GmbH представлены заготовки из твердых сплавов различных форм и назначения. Кроме того, компания осуществляет изготовление заготовок по параметрам заказчика и разработку составов в соответствии со специфическими производственными требованиями. Инструмент HORN – это надежность, качество и высокие технологии в действии - https://www.hornrus.com/