Титановольфрамовые твердые сплавы

Сплавы на основе системы WC-TiC-Co благодаря карбиду титана имеют повышенное сопротивление (при высокой температуре) образованию “лунки” на передней поверхности резца под воздействием непрерывно скользящей по ней “сливной” стружки, но уступают по прочности сплавам ВК, поэтому сплавы ТК применяют для оснащения инструмента, предназначенного для обработки сталей резанием.

По ГОСТ 3882-74 выпускается пять промышленных марок сплавов ТК, содержащих 50 – 30 % (по массе) карбида титана, 4 – 12 % (по массе) кобальта, остальное карбид вольфрама: Т5К12, Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4.

Первая цифра отвечает содержанию, % (по массе), в сплаве карбида титана, а вторая - кобальта. Чем больше в сплаве ТК карбида титана (при постоянном содержании кобальта), тем он более износостоек, но менее прочен. Наоборот, при возрастании содержания в сплаве кобальта (при постоянном количестве карбида титана) прочность возрастает, но твердость и износостойкость падают.

Условно можно выделить три группы сплавов:

1) малотитановые (Т5К12, Т5К10), наиболее прочные, предназначенные для чернового точения, в том числе и тяжелого (Т5К12), при неравномерном сечении среза и наличии ударов, чернового фрезерования (Т5К10), строгания и других видов обработки углеродистых и легированных сталей;

2) среднетитановые (Т14К8, Т15К6), применяемые для чернового (Т14К8) и получернового (Т15К6) точения при непрерывном резании, получистового и чистового точения при непрерывном резании, чернового (Т14К8), получистового и чистового (Т15К6) фрезерования, рассверливания, зенкерования, развертывания и других подобных видов обработки углеродистых и легированных сталей;

3) высокотитановые (Т30К4), наиболее твердые, но мало прочные, для чистового безударного точения с малым сечением среза, нарезания резьбы и развертывания отверстий при обработке незакаленных углеродистых сталей.

Титановольфрамовые сплавы предназначены в основном для обработки сталей, дающих при резании сливную стружку.

По сравнению с твердыми сплавами на основе WC–Co они обладают большей стойкостью к окислению, твердостью и теплостойкостью, но меньшими значениями тепло - и электропроводности и модуля упругости. С ростом содержания кобальта у твердых сплавов на основе WC–Ti–Co увеличивается предел прочности при изгибе и ударная вязкость, но уменьшается износостойкость.

Наименьшую прочность при изгибе имеют твердые сплавы с крупнозернистой титановой фазой и мелкозернистой фазой WC. Для увеличения прочности и пластичности используются процессы высокотемпературного восстановления вольфрама и карбидизации, а также дополнительное легирование. В последние годы номенклатура твердых сплавов группы ТК расширена благодаря разработке новой марки сплава Т4К8, имеющего прочность при изгибе 1600 МПа и предельную пластическую деформацию 1,6 %, что в 4 раза выше, чем у сплава Т5К10. Этот твердый сплав может применяться при черновой токарной обработке стальных отливок со скоростью 30-70 м/мин, глубиной резания до 4 мм и подачей до 1,2 мм/об, при этом стойкость инструмента, оснащенного сплавом Т4К8, в 1,5-2 раза выше, чем стойкость инструмента, оснащенного сплавом Т5К10.