КЛАСИФІКАЦІЯ СПЕЧЕНИХ ТВЕРДИХ СПЛАВІВ

Сучасні тверді сплави досить численні і налічують більше 100 різних марок. Проте, не дивлячись на цю різноманітність, всі тверді сплави можна розділити на певні групи і види, що характеризуються конкретними ознаками.

Спечені тверді сплави прийнято класифікувати за складом та призначенням.

За призначенням вони розділяються на три групи:

1. Інструментальні сплави, що застосовуються при обробці металів різанням, тиском, при бурінні гірських порід.

2. Конструкційні сплави, що використовуються для виготовлення зносостійких деталей машин та механізмів.

3. Жароміцні та жаростійкі сплави, що працюють в екстремальних умовах.

За складом тверді сплави діляться на чотири основні групи (залежно від складу твердої тугоплавкої складової):

1. Сплави WC–Co (деякі марки цих сплавів можуть містити добавки інших карбідів – ванадію, танталу, ніобію і хрому). Це найбільш розповсюджена група, сплави якої розрізняються вмістом кобальту (3–30 % мас) і розміром карбідних зерен, наприклад ВК8, ВК15, ВК25 і т. ін. За рахунок високої твердості і низької міцності сплави ВК застосовуються для обробки різанням чавуну та неметалевих матеріалів.

2. Сплави WC–TiC–Co, розрізняються вмістом карбіду титану і кобальту (Т15К6, Т30К4 і т. ін.). Застосовуються в умовах помірних ударних навантажень.

3. Сплави WC–TiC–TaC(NbC)–Co є найбільш міцними і пластичними за рахунок великої кількості кобальту, проте найменш тверді. Сплави ТТК застосовуються для оснастки штампового інструменту, який працює в умовах ударних навантажень.

4. Безвольфрамові тверді сплави (БВТС) розрізняються за складом твердої складової на декілька груп. Найбільш поширені:

- Сплави TiC–Ni–Mo (ТН) на основі карбіду титану мають високі експлуатаційні властивості, завдяки дрібнозернистій структурі, високій стабільності карбіду титану і відсутності адгезійного схоплювання з оброблюваним матеріалом.

- Сплави Ti(C, N)–Ni–Mo (КТН) по фізико-механічним властивостям наближаються до сплавів ТК, характеризуються високими окалиностійкістю (у 10—15 разів більшою, ніж у стандартних сплавів мазкі ТК), низькою адгезійною взаємодією з оброблюваним матеріалом, низьким коефіцієнтом тертя по загартованій сталі, високим опором зношуванню в агресивних і абразивних середовищах.

Сплави ТН і КТН застосовуються для виготовлення ріжучого інструменту при обробці кольорових металів і їх сплавів, вуглецевих і легованих сталей, а також для виготовлення конструкційних деталей насосів для перекачування водних розчинів мінеральних кислот і лугів, морської води, для виготовлення плунжерів насосів і компресорів високого тиску, робочих деталей технологічного оснащення (витяжних штампів, матриць і пуансонів для пресування деталей з металевих порошків, матриць і фільєр для протяжки чорних і кольорових металів).

- Сплави Cr3C2–Ni (КХН), як і сплави ТН і КНТ, характеризуються високою окалиностійкістю і корозійною стійкістю у водних розчинах кислот, лугів, мінеральних солей, морській воді, розплавленому склі, хорошою опірністю абразивному зносу. Легування що нікелевої зв’язки фосфором дозволяє значно підвищити міцність сплавів і розширити області їх застосування. Карбідохромові сплави зберігають твердість при високих температурах і можуть застосовуватися для виготовлення опорних призм при високотемпературних випробуваннях матеріалів, кульок для вимірювання твердості матеріалів при високій температурі (до 1000 °С), шарикопідшипників, що працюють при високій температурі в повітряному середовищі.

- Оксикарбідна ріжуча кераміка на основі Al2O3 і т. ін.. Сплави цієї групи мають високі твердість та зносостійкість, проте через низьку міцність і високу крихкість застосовуються переважно для чистової обробки матеріалів в умовах без ударних навантажень. Оксикарбідну кераміку випускають у вигляді багатогранних непереточуваних пластин (БНП) і застосовують для чистової обробки різанням загартованих сталей, сірих і ковких чавунів, кольорових металів,

- Тверді сплави зі сталевою зв’язкою (феротік, феротитаніт, феротикар).Відмінністю цих сплавів є наявність у зв’язці великої кількості заліза. Твердий розчин титану, що утворюється в процесі спікання, вольфраму, вуглецю, нікелю і інших легуючих елементів в залізі здатний сприймати термообробку. Робочі деталі вирубних, витяжних штампів і ріжучий інструмент, виготовлені з цих сплавів, по міцності близькі до сталевих, а по твердості і зносостійкості — до твердосплавних, але для них не властива їх крихкість, схильність до сколювання гострих кромок і деформації в процесі термообробки.