Классификация твердых сплавов. Металлокерамические твердые сплавы

1. Классификация твердых сплавов. Металлокерамические твердые сплавы.

Предмет: «Материаловедение»
Разработан: преподавателем ГОУ «ПУ №35»
Позднышевой И.В

2. Тема урока: Классификация твердых сплавов. Металлокерамические твердые сплавы.

Цель урока:
Познакомиться с
металлокерамическими твердыми
сплавами. Изучить их классификацию,
основные свойства и познакомится с
их маркировкой.

3.

4.

Краткие сведения о карбидах металлов
Основной частью всех металлокерамических твердых
сплавов являются карбиды тугоплавких металлов- W,
Ti, Ta. В качестве связующего материала в состав
твердых сплавов обычно входит Co.
Карбидами называются химические соединения с
углеродом. Высокая химическая стойкость карбидов
тугоплавких металлов сочетается с высокой
прочностью и твердостью.

5.

Краткие сведения о карбидах металлов
Карбиды тугоплавких металлов получают в виде очень
тонкого и мелкого порошка, изделия из них – путем прес-
сования и последующего спекания при температурах,
значительно более низких, чем температура плавления
этих веществ. Однако спеченные карбиды оказывались
весьма хрупкими, поэтому в состав твердых сплавов
вводят вспомогательный материал – кобальт (более лег-
коплавкий), который в процессе спекания расплавляется,
растекается между зернами карбида и при охлаждении
затвердевает, способствуя образованию прочного сплава.

6.

Производство твердых сплавов
1. Тонкий порошок чистого вольфрама смешивают с
ламповой сажей; полученную смесь прокаливают в
электропечи при 1350— 1400° С в атмосфере Н2 или
СО; получается карбид вольфрама WС в виде порошка,
который размалывают и просеивают.
2. Тонкие порошки WС и Со в требуемом соотношении
перемешивают в течение 24 часов в шаровой мельнице.
Полученную смесь замешивают клеем (раствор
синтетического каучука в бензине) и подсушивают. В
таком же порядке приготовляют смесь и для
титановольфрамовых сплавов.
3. Приготовленную смесь подвергают прессованию в
прессформах при давлении 10—40 кГ/мм2.

7.

Производство твердых сплавов
4. Прессованные пластинки спекают в атмосфере
водорода при 1 100° С в течение 2 часов
(вольфрамовые сплавы) и при 1500° С в течение- 1—3
часов (титановые сплавы). В результате спекания
твердый сплав дает усадку до 25%, становится
чрезвычайно твердым (НRА 87—91) и приобретает
структуру, состоящую из карбидов, прочно связанных
кобальтом. Введение в титановый сплав карбида
тантала значительно повышает его стойкость против
окисления, прочность, износостойкость и др. Основная
масса изделий из твердых сплавов выпускается в виде
пластинок для оснащения рабочей части
металлорежущего инструмента: резцов, сверл, фрез,
разверток и др. — путем напайки или механического

8.

Твердые сплавы делятся на три основные группы
Вольфрамовые
Титановольфрамовые
Титанотанталовольфрамовые

9.

Состав и механические свойства твердых сплавов

10.

Маркировка твердых сплавов.
Обозначение марки твердого сплава включает:
Буквы В, К, Т, ТТ – обозначают основные
составляющие сплава
Буква М – обозначает мелкозернистую структуру
Буква В в конце марки– обозначает, что спекание
пластины производится в атмосфере водорода
Цифры – показывают процентное содержание
основных составляющих сплава.

11.

Пример маркировки твердого сплава группы ВК
ВК6М
Мелкозернистая структура
Содержание Со- 6%
Кобальт
Карбиды вольфрама

12.

Пример маркировки твердого сплава группы ТК
Т 5 К 10
Содержание кобальта 10%
Кобальт
Содержание карбидов титана
Карбиды титана

13.

Пример маркировки твердого сплава группы ТТК
Т Т 7 К 12
Процентное содержание Со – 12%
Кобальт
Содержание карбидов титана и тантала 7%
Карбиды тантала
Карбиды титана

14.

Выбор марки твердого сплава при работах
Твердые сплавы – могут работать при высоких
скоростях резания и температурах, но они менее
прочные, чем быстрорежущие стали.
Твердосплавный инструмент сложен в изготовлении,
имеет высокую стоимость.
Выбор марки твердого сплава производится в
зависимости от обрабатываемого материала и
условий обработки.

15.

Выбор марки твердого сплава при токарных
работах
Рекомендуемые марки твердого сплава при токарных
работах приведены в таблице.

16.

ПРОВЕРКА УСВОЕНИЯ
1. Дайте определение твердым сплавам.
2. Где применяется твердые сплавы?
3. Какими свойствами обладают твердые сплавы?
4. На какие группы подразделяется твердые сплавы?
5. Как маркируются твердые сплавы?

17.

Задание на дом
1. Остапенко «Технология металлов» § 45-46,стр.144-148;