По способу изготовления твердые сплавы разделяются на лптые твердые сплавы и металло-керампческпе твердые сплавы.

Литые твердые сплавы появились в промышленности в 1907 г. и назывались стеллитами. Однако эти сплавы для изготовления режущих инструментов распространения не получили, так как, обладая более высокими режущими свойствами, нежели быстрорежущая сталь, они значи­тельно уступали ей в вязкости и были очень хрупкими. Стеллиты и другие литые твердые сплавы обычно приме­няются для наплавки автогенным способом быстронзна- шнвающихся деталей машин, станков и прежде всего дета­лей, соприкасающихся в работе непосредственно с землей, песком, породой и т. д.

Металлокерамнческие твердые сплавы «победит» были созданы советскими инженерами, и в 1929—1930 гг. произ­водство их было освоено советской промышленностью.

Процесс изготовления металлокерамическнх твердых сплавов в основном сводится к следующему. Шихта, состоящая из мелкого цорошка карбида вольфрама или тугоплавкого карбида и мелкого порошка вязкого ме­талла—кобальта или никеля,—прессуется в соответствую­щих формах и затем спекается при температуре, близкой к температуре плавления связывающего металла. Получен­ный материал представляет собой весьма твердый плот­ный сплав, состоящий из карбидов, сцементированных твердым раствором этих же карбидов в кобальте или никеле.

Металлокерампческие твердые сплавы марки «победит» и последующих марок давали возможность значительно повысить режим резания, но все же и они обладали хрупкостью, которая не позволяла использовать их при ударной нагрузке и прерывистой обработке металлов (при строгании, фрезеровании и других подобных рабо­тах). К’роме того, хрупкость твердых сплавов не позво­ляла обрабатывать закаленные и особо твердые металлы.

Твердые сплавы по своим механическим и другим свой­ствам существенно отличаются от закаленной быстроре­жущей стали. Эти сплавы но твердости приближаются к алмазу, сохраняя ее даже при высоких температурах нагрева. Предел прочности при изгибе закаленной быстро­режущей стали имеет 300—350 кг/мм2, а твердый сплав достигает всего лишь 110—140 кг/мм2. Однако по пределу прочности на сжатие твердый сплав значительно превос­ходит закаленную быстрорежущую сталь: так, для стали РІ8 он равен около 400 кг/мм2, а для твердых сплавов— от 400 до 650 кг/мм2. Это свойство твердых сплавов— высокое сопротивление на сжатие — хорошо исполь­зуется токарями-скоростникамн, применяющими токар­ные резцы с так называемыми отрицательными передними углами, при которых пластинка твердого сплава резца работает не на изгиб, а на сжатие.

І! период Великой Отечественной войны и в послевоен­ный период, особенно в последние годы, качество твер­дых сплавов значительно улучшилось н производство их сильно возросло.

Из металлокерамнческнх твердых сплавов изготовляют для режущего инструмента пластинки различной формы н размеров. В настоящее время пластинки из твердого сплава для режущего инструмента изготовляют по ГОСТ 2209-49, введенному в действие с 1 июля 1949 г. вместо ГОСТ 2209-45. Особенностью нового ГОСТ является боль­шое разнообразие форм п размеров пластинок; в новый сортамент вошли 24 формы, содержащие 257 форморазме- ров. Это дает возможность еще шпре применять твердо­сплавные пластпнкн для изготовления разнообразного режущего инструмента.

Наша промышленность выпускает в настоящее время однокарбндные (вольфрамовой группы ВК) п двухкарбид­ные (титановольфрамовой группы ТК) металлокерамы- чеекпе твердые сплавы.

По ГОСТ 3882-47 твердому сплаву каждой марки при­своено свое обозначение, своя отличительная окраска пла­стинок.

По ГОСТ 3882-47 даются основные характеристики твердых сплавов различных марок и их примерное назна­чение.

 

Для черновой и полу- чистовой обработки чу­гуна, цветных металлов н сплавов при неравно­мерном сечении стружки и прерывистом резании Для чистовой и черно­вой обработки чугуна и цветных металлов при равномерном сечении стружки Для обработки твер­дого чугуна и разных металлических материа­лов

Для тонкого точения стали, чугуна и цветных металлов и обработки неметаллических мате­риалов

Титановольфрамовая группа твердого сплава

Для черновой обработ­ки стали с неравномер­ным сечением стружки и прерывистым резанием Для чистовой и пол у чи­стовой обработки стали с равномерным сечением стружки п непрерыв­ным резанием Для чистовой обра­ботки стали при снятии тонких непрерывных стружек на высоких скоростях резания

Марки пластин твердых сплавов различают по окраске. Пластинин сплава ВКЗа окрашивают в черный цвет, ВК6 — в сннпй, ВК8 — в красный, Т5К10 — в желтый, Т15К6—в серый и Т30К4 — в голубой.

Химический состав и физико-механические свойства твердых сплавов различных марок, предназначенных для обработки металлов резанием, приведены в таблице 10.

Кроме металлокерамическпх твердых сплавов, ука­занных в упомянутых ГОСТ, наша промышленность вы­пускает твердые сплавы новых марок ВК2 для обработки чугуна и Т5К7, Т14К8 и Т60К6—для обработки стали. Твердый сплав ВК2 более износоустойчив, чем сплав ВКЗа; он допускает еще более высокие скорости резания. Твердый сплав Т5К7 менее прочен, но допускает большие скорости резания, чем сплав Т5К10. Сплав Т14К8 менее прочен, чем сплав Т5К7, но допускает также значительно большие скорости, чем сплав Т5К7, и немного уступает по скорости резания сплаву Т15К6. Наиболее износо­устойчивым является сплав марки Т60К6, предназначен­ный для тонкой обработки стали.

Опыт использования режущего инструмента с пласти­нами твердых сплавов позволяет рекомендовать приме­нение их для различных видов обработки металлов. Эти рекомендации приведены в таблице 11.

Стоимость металлокерамическпх твердых сплавов сра­внительно высокая, так как для изготовления их расхо­дуются дорогие металлы:                                                             вольфрам,       титан,       кобальт.

Патриотическое стремление советских ученых п новато­ров производства создать недорогие, но стойкие режущие материалы в последние годы увенчалось успехом. Стар­ший научный сотрудник Всесоюзного научно-исследова­тельского института абразивов и шлифования лауреат Сталинской премии С. Г. Воронов создал и в содружестве с токарями-передовиками а инженерами смело внедрил в производство резцы, оснащенные минералокерамичо- скимн пластннками. Опыт ноказал значительные преиму­щества этих резцов по сравнению с резцами, оснащенными мсталлокорамическими твердыми сплавами, при скорост­ной обработке чугуна, алюминия, бронзы, а также их хорошую стойкость при обработке стали.

Минералокерамические пластинки (термокорунд) по­лучают спеканием окиси алюминии. Они белого цвета и по внешнему виду похожи на фарфор, но твердости

 

Применение пластинок твердых сплавов для обработки металлов

  Применяемые пластинки твердых сплавов для обработки
Характер работы стали конструк­ционной, леги­рованной, сталь­ного литьн чугуна йронзы II цветных металлов

 

Точение обдирочное с Т5Ш0, Т5К7, ВК8 ВК8
ударной нагрузкой ВК8    
Точение обдирочное с Т5КІ0, Т5К7, ВК8 ВК8, В Кб
переменной глубиной ВК8    
резаипя и фрезерова­      
ние на тяжелых ра­      
ботах      
Точение обдирочное с Т5К7, Т5КЮ ВК6, ВК8 ВК6
постоянной глубиной      
резания      
Полуобдпрочное точе­ ТІоКб, Т14К8 ВК6, ВК8 ВК6
ние и фрезерование ‘Г5К7    
Чистовое точение Т15К6, Т14К8 ВКЗа, ВК6 ВКЗа, В Кб
Тонкое скоростное то­ Т30К4 ВКЗа ВКЗа
чение      
Отрезка и фасонные ра­ Т5К10, Т5К7, ВК8 ВК8, ВК6
боты ВК8    
Предварительное наре­ Т5К7, Т15К6, ВК8, ВК6 ВК8, ВК6
зание резьбы Т14К8    
Окончательное нареза­ Т15К6, Т14К8, ВКЗа, ВК6, ВКЗа, ВК6
ние резьбы Т5К7 ВК8 ВК8
Строгание с переменной ВК8 ВК8
нагрузкой      
Строгание полуобдироч- ВК8, ВК6 ВК8, ВК6
ное и чистовое      
Сверление и работы Т5К7, Т5К10, ВК6, ВК8 ВК6, ВК8
многолезвийным ин­ ВК8, Т15К6,    
струментом Т14К8   ВК8, ВК6
Фрезерование Т5К10, Т5К7, ВК8, ВК6
Т14К8, Т15К6    

 

п красностойкости превосходят металлокерампческие твердые сплавы и дешевле твердосплавных пластин при­мерно в 50 раз. Применение их рекомендуется для чис­товой и получпетовой обработки стали и чугуна и для всех видов механической обработки мягких металлов и сплавов.

 

В настоящее время минералокерамические пластинкп изготовляются под марками ТВ-48 н ЦМ-332. Из форм, предусмотренных ГОСТ 2209-49, рекомендуется применять пластинки № 0223, 0225, 0229, 1009, 1015, 1317 и 1315.