Читайте также:
|
Металлокерамические твердые сплавы широко используют при изготовлении режущих инструментов. Некоторые мелкоразмерные инструменты изготовляют полностью монолитными либо в виде коронок, закрепленных на стальной державке. Однако основная часть инструментов оснащается стандартными пластинами твердого сплава. Эти пластины могут закрепляться разными способами:
1) закрепление пластин напайкой непосредственно на корпус или державку инструмента,
2) закрепление пластин напайкой на специальных вставках или ножах, закрепляемых механически в корпусе или в державке инструмента,
3) закрепление пластин в державках или в корпусе механическим способом,
4) закрепление многогранных неперетачиваемых пластин в державках или в корпусе механическим способом.
Первый и второй способы крепления обеспечивают прочное и надежное соединение режущих частей инструмента с корпусом. Конструкция подобных инструментов отличается простотой и универсальностью. Однако в процессе напайки возникают температурные напряжения в твердосплавных пластинах, приводящие к появлению трещин и уменьшению ресурса работы таких инструментов. Поэтому в последние годы стали широко применять третий и четвертый способы крепления твердосплавных пластин, что значительно усложняет конструкцию инструментов. Во многих случаях, особенно в массовом и крупносерийном производствах, использование неперетачиваемых пластин оказывается более целесообразным по ряду причин. Основной причиной является высокая экономичность использования твердого сплава, так как на одной пластине располагаются три, четыре, шесть и более режущих кромок, которые можно использовать последовательно без каких-либо существенных дополнительных затрат.
Твердые сплавы — это металлические материалы весьма большой твердости, очень тугоплавкие и износостойкие. Эти свойства твердых сплавов остаются неизменными в широком диапазоне температур, вплоть до 900—1000 °С. Инструментальные твердые сплавы являются металлокерамическими, и их производят методом порошковой металлургии в отличие от литых твердых сплавов. Основой металлокерамических твердых сплавов являются химические соединения металлов: вольфрама, титана, тантала или ниобия с углеродом — карбиды: карбиды вольфрама (WC), титана (TiC), тантала (ТаС), ниобия (NbC) или соединения металлов ванадия, хрома, циркония, ниобия, молибдена с азотом (нитриды), бором (бориды) или кремнием (силициды).
Зерна карбидов вольфрама, титана, тантала цементируются кобальтом или никелем — достаточно пластичными и прочными металлами. Порошки карбидов и связки тщательно перемешиваются, затем формуются и прессуются пластины, которые затем подвергаются спеканию при определенной температуре.
Металлокерамические твердые сплавы делят на три группы:
I группа — вольфрамовые типа ВК с разным содержанием карбидов вольфрама (буква В) и кобальта (буква К): ВК3; ВК3-М, ВК4, ВК4-В, ВК6, ВК6-М, ВК6-В, ВК8, ВК8-В, ВК8-ВК и др. Цифры, стоящие после буквы К, означают среднее содержание кобальта (%), остальные буквы указывают либо на мелкозернистую (буква М), либо на крупнозернистую (буква К в конце) структуру сплава, либо на спекание сплава в атмосфере водорода (буква В). Например, химический состав сплава ВК8 соответствует: 92% WC и 8% Со.
II группа — титановольфрамовые типа ТВ, структура которых состоит из зерен твердого раствора карбида вольфрама (WC) в карбиде титана (TiC) и избыточных зерен карбида вольфрама, сцементированных кобальтом: Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5К10, Т5К12. В маркировке сплава Т30К4 приняты обозначения: Т — титан, число 30—30% карбида титана, К — кобальт, цифра 4— 4% кобальта, остальное (66%) — карбид вольфрама.
III группа — титанотанталовольфрамовые типа ТТК, структура которых состоит из зерен твердого раствора (Ti, Та, W) С и избыточных зерен карбида вольфрама, сцементированных кобальтом: ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ10К8-Б, ТТ20К9. В маркировке сплава ТТ7К12 первая буква Т означает титан, вторая буква Т — тантал, буква К — кобальт, цифры: 7% карбиды титана и тантала (4% + 3%), 12% — кобальт, остальное (81%) — карбид вольфрама.
Каждая марка твердого сплава имеет свою область применения:
1) сплавы ВК — при обработке деталей из чугуна, цветных металлов и сплавов и неметаллических материалов,
2) сплавы ТВ — при обработке легированных и углеродистых сталей,
3) сплавы ТТК — при обработке труднообрабатываемых материалов, включая жаропрочные стали и сплавы, при тяжелом черновом точении и при наличии ударов.
Сплавы группы ВК также могут использоваться при чистовом и получистовом точении закаленных сталей для нарезания резьбы, развертывания и растачивания цементированных, закаленных легированных и углеродистых сталей.
Для инструментов разных типов твердосплавные пластины, напаиваемые на державку, имеют различные формы и размеры, обозначаемые четырехзначными номерами: две первые цифры обозначают номер формы, а две последние цифры — номер пластины по размерам.
Для инструментов с механическим креплением в державке применяют неперетачиваемые пластины, разделяемые в зависимости от назначения на режущие (номера с 01 до 12), опорные (номера с 70 по 77) и стружколомы (номера 90; 91).
Режущие пластины различают по следующим признакам: по форме, наличию заднего угла (7 или 11°), степени точности (нормальная, повышенная, высокая, особо высокая), наличию отверстия и стружечных канавок (без отверстия и канавки, без отверстия с канавкой, с отверстием без канавки и т.д.).
Пластины, закрепляемые механически, в процессе эксплуатации переточке не подвергают. По мере образования площадок или лунок износа эти пластины устанавливают новыми поверхностями относительно обрабатываемой поверхности. Число таких перестановок зависит от формы пластины.
Твердые сплавы можно изготовлять из огнеупорных окислов алюминия А12О3 или циркония ZrO2, связанных аморфной стекловидной фазой. В этом случае их называют минералокерамическими твердыми сплавами. Они обладают очень высокими режущими свойствами, но очень хрупкие. Если в качестве связки использовать железо, никель или тугоплавкие металлы титан, цирконий, хром, молибден, то можно ослабить хрупкость минералометаллических или керамикометаллических материалов, называемых сокращенно керметами.
На долю твердосплавного инструмента приходится 68% обрабатываемых материалов (по массе), быстрорежущего инструмента — 28%, инструмента из керметов — 4%.
При обработке ряда материалов в последние годы стали использовать сверхтвердые материалы, к которым относятся природные алмазы, синтетические алмазы и кубический нитрид бора (эльбор). Для лезвийного инструмента применяют монокристаллы природных алмазов, поликристаллы и композиции из поликристаллов синтетических алмазов и эльбора в виде пластин, вставок, цилиндров и других тел. Эти композиционные сверхтвердые материалы выпускают под разными названиями (карбонадо, баллас, алмет, композиты, эльбор-Р, гексанит-Р и др.).
Дата добавления: 2015-09-11; просмотров: 116 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |