Тврда легура. Марке, карактеристике, примена. Царбиде тоол

Чврсти метали и легуре су материјали отпорни на хабање који могу да одрже своје карактеристике на повишеним температурама (900-1100 степени). Човеку су познати више од стотину година.

Опште карактеристике

Тврде легуре се производе углавном на бази хрома, тантала, титана, волфрама са додатком различитих количина никла или кобалта. Током производње, користе се трајни карбиди који нису подложни разградњи и растварању на високим температурама. Тврди метал може бити ливен или синтерован. Карбиди су крти. У том смислу, за формирање чврстог материјала, њихова зрна су везана погодним металима. Ово су гвожђе, кобалт, никал.

Цаст цаст

На овај начин добијени карбидни алат одликује се високом отпорношћу на хабање материјала изратка и силазних чипова. Не губе своје карактеристике на температури грејања од 750 до 1100 степени. Утврђено је да се производи произведени топљењем или лијевањем с додатком килограма волфрама могу обрадити пет пута више материјала него код предмета из челик велике брзине са истим садржајем В. Један од недостатака таквих једињења је њихова крхкост. Са смањењем пропорције кобалта, повећава се. Брзина резача карбида је 3-4 пута већа него код челика.

Синтеровани материјали

Они обухватају једињења налик металу везана легуром или металом. Као основа се, по правилу, користи карбид (укључујући комплекс) титана или волфрама, као и тантал. Мање користи у производњи борида. Матрица за држање зрна материјалног акта сноп - легура или метал. По правилу, то је кобалт. Ово је елемент неутралне емисије угљеника. Кобалт не ствара своје карбиде и не уништава друге. Рјеђе, веза користи никал и његово једињење са молибденом.

Компаративна карактеристика

Синтеровани материјали се добијају методом праха. Обрада тврдих легура овог типа врши се само брушењем или физичко-хемијским методама (ласерски, јеткање у киселинама, ултразвук и др.). Лијевани производи су каљени, жарени, стари и тако даље. Намењени су за наношење на алат. Прашкасти материјали се причвршћују лемљењем или механички.

Класификација

Зависи од садржаја кобалта, тантала, волфрама и титанијум карбида. У том смислу, разматрани материјали су подијељени у три групе. Код означавања марки спојева користе се слова:

1. Волфрам карбид - "Б".
2. Кобалт - "К".
3. Титанов карбид - први "Т".
4. Танталов карбид - други "Т".

Бројеви након слова означавају приближан проценат компоненти. Остатак у једињењу (до 100%) је волфрам карбид. Слова на крају означавају зрно структуре: “Б” - велико, “М” - мало, “ОМ” - посебно мало. Индустрија производи тврде легуре ВК (волфрам), ТТК (титанотанталум-волфрам) и ТЦ (титан-волфрам).

Препознатљиве карактеристике

Главне особине тврдих легура су њихова висока чврстоћа, отпорност на хабање. Истовремено, предметни материјали се разликују по нижој вискозности и топлинској проводљивости у односу на челик. Ово се мора узети у обзир приликом употребе производа. Одабиром тврде легуре, морате се придржавати низа препорука:

1. У поређењу са титанијум-волфрамовим производима, производи од волфрама имају нижу температуру заваривања са челиком. У том смислу, они се користе за рад са гвожђем, обојеним металима и неметалним материјалима.
2. За челик, препоручљиво је користити једињења ТК групе.
3. Карбидна квалитета ТТК има високу вискозност и прецизност. Користи се за рад са челичним отковцима, одливцима у неповољним условима.
4. Завршна обрада и фино окретање са малим попречним пресјеком чипса осигуравају карбидне оштрице са фино зрнатом структуром и мањим садржајем кобалта.
5. Под неповољним условима и грубим радом са материјалима са ударним оптерећењем, препоручљиво је користити једињења са високим садржајем кобалта. Међутим, требало би да имају грубу структуру.
6. Завршна обрада и груба обрада у процесу непрекидног сечења врши се углавном спојевима са просечним процентом кобалта.

Прашкасти материјали

Они су представљени са две групе: садрже и не садрже волфрам. У првом случају, тврда легура је представљена као мешавина техничког прашкастог В и феро-волфрама са компонентама за цементирање. Направљен је у СССР-у. Ова тврда легура се зове "вокар". Процес израде материјала је следећи:

1. Феро-волфрам високог квалитета и технички прашкасти В су помешани са мљевеним коксом, чађом и другим сличним компонентама.
2. Добијена маса је гњечена на шећерном сирупу или смоли у густој пасти.
3. Брикет се пресује из смеше, која је благо изгорела. Потребно је уклонити испарљива једињења.
4. Након печења, брикети се мељу и просеју.

Завршни материјал тако има изглед крхких црних зрна. Њихова величина је 1-3 мм. Посебност ових материјала је њихова велика густина.

Сталин

Ова тврда легура не садржи волфрам, што узрокује његову ниску цијену. Такође је изумљен у совјетским годинама и широко се користи у индустрији. Као што је пракса показала, упркос чињеници да ова тврда легура не садржи волфрам, она има високе механичке карактеристике, у већини случајева задовољавајући техничке захтеве. Сталинит има значајне предности у односу на волфрамове материјале. Прво, то је ниска тачка топљења (1300-1350 степени). Материјали од волфрама су подложни промени, почевши од 2700 степени. Тачка топљења од 1300-1350 степени знатно олакшава таложење, побољшава његове перформансе. Као основа сталинита користи се мешавина јефтиних прашкастих феролегура, феромангана и ферохрома. Производња овог материјала је слична процесу производње једињења волфрама. У стаљиниту постоји 16-20% хрома, 13-17% мангана.

Апплицатион

У савременој индустрији, тврде легуре су широко распрострањене. У овом случају, материјали се стално побољшавају. Развој овог производног сектора одвија се у два правца. Пре свега, побољшане су композиције легура, побољшана је њихова технологија производње. Поред тога, уводе се иновативни начини примене једињења на производе. Карбидни алати доприносе значајном повећању продуктивности. То се постиже високом отпорношћу на хабање и отпорношћу на топлоту производа. Такве карактеристике омогућавају рад при брзинама које су 3-5 пута веће од оних за челик. Такве предности, на пример, имају модерне рупе. Карбидни материјали произведени употребом напредних технологија (електрокемијске и електрофизичке методе), укључујући и употребу дијамантских гредица, данас су једна од најпопуларнијих у индустрији.

Девелопментс

Данас се у домаћој индустрији проводе различите студије, укључујући детаљну анализу могућности повећања карактеристика тврдих легура. Они се углавном односе на гранулометријски и хемијски састав материјала.

Као прилично успешан пример у последњих неколико година, могу се навести једињења групе ТСН. Такве легуре су специјално дизајниране за фрикционе јединице које раде у агресивном киселом окружењу. Ова група наставља да развија нова једињења у ВН групи коју је предложио Алл-Руссиан НИИТС.

Приликом истраживања утврђено је да се са смањењем величине зрна карбидне фазе значајно повећавају карактеристике као што су чврстоћа и тврдоћа легура. Употреба технологија за регулацију и реконструкцију величине честица данас дозвољава производњу материјала чија је фракција мања од микрона. Легуре марке ТСН данас се широко користе у производњи јединица нафте и гаса и хемијских пумпи.

Руска индустрија

Једно од водећих предузећа која се баве производњом и научним развојем је фабрика тврде легуре Кировоград. КЗТС има велико искуство у примени иновативних технологија у производњи. То му омогућава да заузме прву позицију на индустријском тржишту Русије. Компанија је специјализована за производњу синтерираних карбидних алата и производа, металних прахова. Издање прилагођено од јануара 1942. Крајем деведесетих година, компанија је надограђена. У протеклих неколико година, фабрика тврдих легура у Кировограду своје активности усмерава на производњу побољшаних вишеструких измењивих плоча са вишеслојним премазима отпорним на хабање. Компанија такође развија нова једињења без волфрама.

Закључак

Позитивно искуство многих индустријских предузећа сугерише да у блиској будућности, легуре без волфрама не само да ће постати још популарније, већ ће моћи да замене и друге материјале који се користе за производњу производа за резање и резање, делове машина, рад у тешким условима, алате и прибор. Данас је већ створена читава група једињења на бази карбонитрида и титанијум карбида. Користе се у многим производним областима. Тврде легуре ТВ4, ЛТСК20, КТН16, ТХ50, ТХ20 су широко распрострањене. Нови развој укључује материјале из танталум ТаЦ, ниобијум НбЦ, хафнијум ХфЦ и титанијумске ТиЦ групе. Производња алата помоћу ових легура омогућава замену волфрама релативно јефтиним адитивима, чиме се повећава опсег коришћених сировина. Ово, заузврат, осигурава ослобађање производа са специфичним својствима, вишим карактеристикама перформанси.