Сталь вк8 характеристики применение

Расшифровка стали ВК8

Наименование сплава расшифровывается как:

• В – использование вольфрама в составе;
• К8 – 8% кобальта.

92% материала представлены карбидом вольфрама, остальная часть – кобальтом. В зависимости от размеров зерна в наименовании сплава ВК8 могут присутствовать другие индексы – М (мелкое), В (крупное). При отсутствии дополнительной буквы зерно имеет средний размер.

Химсостав и получение

Кобальт используется для связки карбида вольфрама. Это металл, по внешнему виду похожий на феррум, но оттенок его темнее. Применение его в составе делает сплав более тягучим и прочным. Карбид вольфрама – это химическое соединение вольфрама и углерода.

В состав сплава ВК8 входят мелкие фракции карбидного соединения и кобальта, что позволяет считать материал продуктом порошковой металлургии. Для их получения необходимо произвести несколько действий:

• измельчить шихту;
• разделить ее на фракции;
• смешать фракции в необходимых пропорциях;
• сформовать с помощью пресса и клеящего состава заготовки;
• обработать при нагрузке 30 МПа и температуре 1400 градусов.

В результате из кобальта выделяется влага, которая смачивает деталь, а при кристаллизации данного элемента происходит соединение карбидных частиц. Структура характеризуется прочностью и износостойкостью.

Применение и продукция из твердых сплавов

Материал широко распространен в современной промышленности. Развивается и технология производства самих сплавов, улучшается их качество, меняется состав, появляются новые маркировки. Но помимо изменения самого материала, меняются и принципы работы с ним. Появляются новые типы соединений, наносимые на изделия, благодаря чему, они приобретают новые функции и роли в промышленности.

На сегодняшний день твёрдые сплавы применяются:

Перед закупкой инструмента, деталей или просто исходного материала, в составе которого есть сплавы, необходимо тщательно изучить к какому классу они относятся и какими свойствами обладают. В этом поможет понимание значений маркировок, которые указывают на состав изделия и, как следствие, на его способность выдерживать те или иные нагрузки. Каждый класс материала предназначен для применения в конкретной сфере производства и может быть абсолютно не пригоден для иной, что также следует учитывать.

Источник

Физические свойства

Сплав ВК8 характеризуется высокой твердостью, не присущей другим материалам. Устойчивость к действию температуры позволяет эксплуатировать его в условиях повышенных температур, а также при большой частоте вращения инструмента без необходимости перерыва. Положительно на данный фактор влияет теплопроводность, что позволяет резцу вращаться со скоростью 200 м в минуту. По сравнению со сталью Р12 данный показатель стал выше в четыре раза.

Высокие технические характеристики гарантируют сохранение работоспособности при динамическом воздействии и вибрации. Физические характеристики сплава определяются на основании химсостава и крупности зерновой структуры. При увеличении крупности обеспечивается рост прочности и устойчивости к износу.

Поговорим о резцах и ТС пластинах

Поговорим о резцах и ТС пластинах

Сообщение #1 92rus » 28 фев 2016, 01:39

Методика нарезания резьб на токарном станке

Сообщение #2 морфей » 28 фев 2016, 02:25

Методика нарезания резьб на токарном станке

Сообщение #3 chkmatulla » 28 фев 2016, 03:09

Методика нарезания резьб на токарном станке

Сообщение #4 Гриша » 28 фев 2016, 14:21

Методика нарезания резьб на токарном станке

Сообщение #5 chkmatulla » 28 фев 2016, 14:42

Методика нарезания резьб на токарном станке

Сообщение #6 Денис# » 28 фев 2016, 14:46

Методика нарезания резьб на токарном станке

Сообщение #7 chkmatulla » 28 фев 2016, 14:47

Методика нарезания резьб на токарном станке

Сообщение #8 Гриша » 28 фев 2016, 14:50

Отправлено спустя 1 минуту 43 секунды:

Источник

Область применения

Твердый сплав ВК8 используется в различных областях деятельности, которые включают медицинское направление и ювелирное дело. Инструменты, изготовленные из данного материала, характеризуются устойчивостью к износу и практически не истираются при резке металла. Сохранение эксплуатационных характеристик возможно при температуре нагрева до 1100 градусов, при этом применяется обработка:

• механическим способом;
• бесстружковым;
• газотермическим напылителем.

Применение сплава ВК8 предусмотрено для изготовления инструментов:

• быстроизнашиваемых деталей;
• валов для проката, пунсонов, штамповочных форм, калибровочного оснащения;
• токарного, сверлильного, фрезерного, зенкерного инструмента;
• изделий для проведения чистовых и черновых работ с титановыми сплавами, сталью с высокими антикоррозионными свойствами, устойчивостью к действию температуры, чугуном, латунью, бронзой.

Для повышения скорости проведения работ и уменьшения изнашиваемости при выборе инструмента учитывается зернистость металла. Крупнозернистый материал используется для черновой обработки жаропрочных сталей. Мелкое зерно позволяет создать чистовую поверхность стали, чугуна, фторопласта, алюминия и бронзы.

Газотермический напылитель используется для повышения устойчивости деталей к износу.

Изготавливаются элементы в виде паяльных или сменных пластин. Они устанавливаются на держатель режущего инструмента, изготовленный из конструкционной стали, с помощью болтов и шпилек. Механические параметры улучшаются с помощью обработки поверхности. Например, предел прочности пластины повышается при шлифовке алмазным кругом, что также положительно сказывается на длительности работы и устойчивости к износу.

Технические характеристики

К основным характеристикам сплава ВК8 относятся:

Как выбрать нужную марку твердого сплава.

Твердые сплавы из металлокерамики делятся на две группы:

— Титановольфрамовые сплавы «ТК» (с их помощью производят обработку стальных материалов и изделий);

— Вольфрамовые сплавы «ВК» (с их помощью осуществляется обработка цветных металлов и сплавов, материалов из чугуна и неметаллических изделий).

В свою очередь эти две группы подразделяются на марки твердых сплавов. Они имеют свои отличительные особенности (свойства), которые определяют условия и области использования данной марки. Свойства каждой из марок твердых сплавов предусмотрены так, чтобы выпускаемая продукция могла обеспечивать производство в любой его отрасли.

Очень важно правильно выбрать марку твердого сплава для каждого вида проводимых работ. Этот фактор очень важен и является одним из основным, им нельзя пренебрегать, от него зависит скорость и качество выполненной работы.

При выборе марки сплава следует исходить из следующих основных условий:

— Физико-механических и эксплуатационных свойств твердых сплавов; — Характеристики обрабатываемого материала;

— Технических условий обработки и его вида; — Характера требований, предъявляемых к точности обработки и чистоте обрабатываемых поверхностей;

— Состояние станка его кинематических и динамических данных.

Таблица физико-механических свойств твердых сплавов и его химический состав.

Сравнительные эксплуатационные свойства твердых сплавов.

Вольфрамовые марки твердых сплавов:

ВК2 – наиболее твердый, износоустойчивый и теплостойкий из всех сплавов вольфрамовой группы;

ВК3 – высокая износоустойчивость и твердость, но несколько ниже, чем у сплава ВК2;

ВК6 – меньшая износоустойчивость и твердость, чем у сплава ВК3, при большей эксплуатационной прочности;

ВК8 – высокая эксплуатационная прочность и сопротивляемость ударам, вибрациям и выкрашиванию, при меньшей износоустойчивости и твердости, чем у сплава ВК6;

ВК11 – наиболее прочный из всех указанных выше вольфрамовых твердых сплавов. Наиболее низкие твердость и износоустойчивость. Применяется при обработке специальных труднообрабатываемых материалов.

Титано-вольфрамовые марки твердых сплавов:

Т5К10 – наивысшая для титано-вольфрамовых сплавов эксплуатационная прочность. Менее тверд и износоустойчив, чем сплав марки Т14К8;

Т14К8 – Большая твердость, износоустойчивость и теплостойкость, чем у сплава Т5К10, при несколько меньшей эксплуатационной прочности;

Т15К6 – большая твердость, износоустойчивость и теплостойкость, чем у сплава Т14К8, при меньшей эксплуатационной прочности;

Т15К6Т – большая твердость, износоустойчивость, чем у сплава Т15К6, при незначительно пониженной эксплуатационной прочности;

Т30К4 – высокая твердость, износоустойчивость и теплостойкость, при значительно пониженной эксплуатационной прочности;

Т60Л6 – наиболее износоустойчивый и теплостойкий из всех сплавов титано-вольфрамовой группы, при наименьшей эксплуатационной прочности.

Ниже Вы можете ознакомится с таблицей рекомендаций по выбору марок твердых сплавов в зависимости от вида, характера и условий обработки, а также от обрабатываемого материала. Однако могут возникнуть случаи, в которых в силу специфичности операции, условий применения или обрабатываемого материала эта таблица окажется недостаточной.

Твердый сплав ВК8

Как увеличить скорость обработки стали резанием? Над решением этого вопроса инженеры и профессора всего мира трудились и продолжают трудиться со времен совершения промышленной революции. Высокие показатели твердости, теплостойкости, износостойкости – вот неполный перечень задач, стоящих перед учеными. Так, в Германии середины 30х годов активно проводились исследования по поиску материала, отвечающего всем вышеперечисленным требованиям. Тогда и появился первый аналог твердого сплава ВК8. Образцы данного материала по скорости резания превзошли все типы сталей, существующих на тот момент. Что послужило причиной такого успеха? Каков химический состав? Как, в конце концов, выглядит расшифровка ВК8? Обо всем этом по порядку.

Марки твердых сплавов: классификация материалов

Твердые сплавы классифицируют по двум основным критериям.

Способ получения

По способу получения твердые сплавы делят на два вида.

Литые. Их изготавливают по технологии литья. К сплавам этой группы относятся стеллиты, сормайты, а также твердые сплавы с большим содержанием никеля. Обычно при производстве применяют прессование и термическую постобработку (закалка, старение, отжиг и пр.). В результате получаются высококачественные материалы. Литые твердые сплавы предназначены для наплавки на инструменты для металлообработки.

Спеченные. Такие твердые сплавы еще называют металлокерамическими из-за того, что технологии изготовления очень похожи. Материалы производят по технологии порошковой металлургии. Ее дополняют лазерная/ультразвуковая обработка или травление в кислотах. На выходе материалы получаются максимально качественными.

Спеченные твердые сплавы закрепляют на инструментах механическим методом или по технологии пайки.

Химический состав

По химическому составу твердые сплавы делят на 4 группы.

Однокарбидные (вольфрамо-кобальтовые). Маркировка — ВК.

Двухкарбидные (титано-вольфрамо-кобальтовые). Маркировка — ТК.

Трехкарбидные (титано-тантало-вольфрамо-кобальтовые). Маркировка — ТТК.

Безвольфрамовые. Маркировка — ТН.

Химический состав и способ получения

Согласно ГОСТ 3882-74 твердый сплав ВК8 представляет собой смесь зерен карбида вольфрама и кобальта, выступающего в качестве связующего звена. Кобальт (ГОСТ 123-2008) – металл, по виду схожий с железом, но обладает более темным оттенком. Основное назначение его в ВК8 – это придание тягучести и прочности сплаву. Карбид вольфрама (ГОСТ 28377-89)- соединение углерода с тугоплавким металлом вольфрамом. Твердость — свыше 80 единиц по Роквеллу.

ВК8 является продуктом порошковой металлургии, т. к. вышеперечисленные свойства составных элементов не позволяют проводить механическую обработку ковкой. Получение мелкой фракции карбида и кобальта осуществляется способом восстановления из оксидов и включает следующие операции:

• Дробление шихты структурных составляющих.
• Просеивание через сито с размером ячейки 1-2 мкм.
• Смешивание фракций в пропорции, согласно требуемому химическому составу твердого сплава ВК8.
• Предварительное придание формы прессованием с использованием органического клея.
• Обработка давлением свыше 30 МПа и температурой 1400 ºС.

Вследствие этих процессов расплавившийся кобальт смачивает, а при последующей кристаллизации скрепляет кристаллы карбида. Как результат, образуется прочное и износостойкое соединение.

Физические свойства

ВК8 в отличие от быстрорежущих сталей обладает большей твердостью, которая соответствует 87,5 единиц HRC. Как пример, сталь Р12 имеет всего 60-70 HRC.

Теплостойкость сплава, т. е. температура, при которой материал будет работать, не теряя жесткости, составляет 800-1000 ºС. Благодаря этому и высокому значению теплопроводности (50,2 ВТ/ м С) резец ВК8 может работать со скоростью резания до 200 м/мин, в зависимости от типа обрабатываемого материала. Тогда как в этих же условиях сталь Р12 позволяет достичь значения только в 50 м/мин.

Предел прочности 1660 Н/мм2, плотность 14,5 г/см3, ударная вязкость 35 кДж/м2 – данные механические свойства дают возможность использовать сплав в условиях динамических и вибрационных нагрузок.

Физические свойства определяются не только его химическим составом, но и размером зерна карбида вольфрама. Чем больше зерно, тем выше показания прочности и ниже значение износостойкости. И наоборот, если сплав имеет мелкозернистую структуру.

Классификация

Как и любые металлические материалы, твердые сплавы имеют собственную классификацию, которая помогает подобрать наиболее подходящий материал для своих целей.

В зависимости от способа получения, сплавы бывают:

Как видно из названия, литые сплавы изготавливают технологией литья. Среди них: стеллиты (которые состоят из хрома, вольфрама, углерода и никеля; как связка используется кобальт), сормайты (состоящие из хрома, углерода и никеля на железной основе), а также твердые сплавы, в которых в качестве основы использован никель. Чаще всего, в процессе литья применяется технология пресса, которая позволяет получить изделия высокого качества, требующие минимальной обработки перед использованием (однако, чаще всего необходимо проведение термической постобработки).

Спеченные сплавы (или металлокерамические), в свою очередь, производятся по технологии порошковой металлургии. Она представляет собой высокоточное производство, благодаря чему, получаемый на выходе материал имеет максимально высокую степень качества и не требует дополнительной обработки. Максимум, что может потребоваться – небольшая шлифовка полученного изделия. Металлокерамическими данные сплавы называют, потому что способ их производства схож с производством керамических изделий.

По химическому составу различают:

Вольфрамо-кобальтовые

Сплавы на основе карбида вольфрама – наиболее распространённые представители данной группы. К ним относятся BK6 и BK8, упомянутые выше. Сплавы можно разделить ещё на две группы, в зависимости от их состава: содержащие в своём составе вольфрам – как уже говорилось ранее, такие сплавы состоят из карбида вольфрама и ещё минимум одного металла, играющего роль связки (чаще всего таковым является кобальт).

В основном сплавы группы ВК используют для изготовления режущего инструмента. Это резцы, пластины.

Состав и характеристики сплавов ВК

Характеристика физико-механических свойств

Предел прочностипри изгибе

Из таких материалов получаются высококачественные инструменты, которые используются в промышленности, различных производствах и в быту, изготовление деталей различных конструкций. Это могут быть детали для автомобилей, механических предметов, приборов и любых механизмов. изготовление деталей, требующих высокой жаростойкости.

Титановольфрамовокобальтовые

Группа сплавов ТК производится для иструментов, выполняющих резание сталей, дающих сливную стружку. В основе состава карбид титана и карбид вольфрама. В связке идёт кобальт. Титан дает снижение адгезии со сталью, благодаря этому сплавы группы ТК более износостойкие при обработки сталей. При увеличении карбидов титана повышается твердость и износостойкость, но прочностьснижается.

Характеристика физико-механических свойств

Предел прочности при

Титанотанталовольфрамокобальтовые твердые сплавы

По ГОСТ 3882-74 имеется 5 марок. Титан в составе улучшает свойства и эксплуатационные показатели, выражающиеся в повышении прочности при обычной и повышенной температуре. Благодаря карбиду тантала в составе улучшается износостойкость при резании

Характеристика физико-механических свойств

Безвольфрамовые сплавы

Такие сплавы в СССР появились в 1970 гг. ввиду дефицита вольфрама. По ГОСТ 26530-85 существует две марки безвольфрамовых сплавов на основе карбидов, карбонитридов титана с никель-молибденовой связкой.

Содержание основных компонентов

Эти марки обладают меньшей прочностью и теплостойкости они не могут заменить традиционные вольфрамовые. Сплав КНТ16 хорошо подходит для прерывистого резания. А марка ТН20 может эффективно заменить Т30К4 и Т15К6. Им можно проводить чистовую и получистовую обработку незакаленной стали.

Так или иначе, благодаря своим свойствам сплавы массово применяются во многих производствах.

По классификации ИСО, твердые сплавы делят по областям применения при обработке резанием:

Сплавы группы Р маркируются синим цветом, М — желтым и К — красным цветом

Расшифровка стали ВК8

Обозначение исходит из наличия в составе карбидной фазы и связки в виде кобальта. В целом, оно схоже с шифровкой легированных сталей. Буква «В» означает вольфрам, «К» – кобальт. Цифра в конце определяет процентное соотношение последнего элемента. Итак, ВК8 состоит на 92% из карбоната вольфрама и 8% кобальта.

Для обозначения зернистости в конце могут ставить букву «М», что значит мелкозернистый, или «В» — крупнозернистый. Отсутствие буквы говорит о наличии среднего по размеру зерна в составе.

Область применения ВК8

ВК8 получил широкое распространение в разных видах производства, начиная с медицины и заканчивая ювелирным делом. Режущие инструменты, сделанные из данного твердого сплава, хорошо сопротивляются воздействию истирания материалом заготовки. Они не изменяют своей физической структуры и сохраняют эксплуатационные характеристики до температуры 1100 ºС, в отличие от инструментальных и быстрорежущих сталей. Из-за этого ВК8 получил наибольшее применение в следующих производственных операциях:

• Механическая обработка деталей. Изготовление токарных резцов, фрез, сверл, зенкеров. Технологические операции, которые выполняют данным инструментом, подходят как для черновых, так и для чистовых работ. ВК8 зарекомендовал себя в обработке материалов с высоким значением коэффициента вязкости: бронзы, латуни, чугуны, жаропрочные стали, коррозионностойкие стали, сплавы титанов. Следует обратить внимание, что для обеспечения лучшей скорости резания и уменьшения износа рабочего инструмента необходимо учитывать зернистость сплава. Крупнозернистый сплав ВК8 применяют в условиях грубого, чернового точения жаростойких сталей и значительной величины подачи резца. Мелкозернистую структуру материала применяют для чистовой обработки стальных (без термообработки), чугунных, фторопластовых, алюминиевых и бронзовых деталей.
• Бесстружковая обработка. Изготавливают валки прокатного оборудования, пуансоны и матрицы для штамповки цветных металлов, калибровки труб и прутков.
• Газотермический напылитель . Нанесение его на поверхность деталей любых типов сталей увеличивает показатели ее износостойкости.
• Быстроизнашивающиеся детали механизмов и машин. Например, как материал обоймы подшипников скольжения. При условии наличия жидкостного трения работает на окружных скоростях шпинделя до 6 м/с.

Твердосплавные материалы поставляются в следующих видах: пластины под напайку (или наклеиваемые) и сменные. Последние крепятся к державке режущего инструмента резьбовым соединением. В целях экономии для изготовления державки используют конструкционную сталь обычного качества.

С помощью дополнительных операций можно улучшить механические свойства резцов. Так, пластина ВК8 увеличивает свой предел прочности на 23% после обработки алмазным шлифованием ее поверхности. Соответственно, возрастает срок эксплуатации и стабильности работы.

Применение ВК8

Твердый сплав ВК8 применяется для осуществления черновых работ:

• стачивания неоднородностей на сечениях среза;

• сверления отверстий;

• строгания;

• фрезеровочных работ;

• зенкерования серого чугуна.

С его помощью обрабатываются поверхности сталей всех видов: легированных, чугунных, жаростойких; твердых пород дерева.

Черновое точение при неравномерном сечении среза и прерывистом резании, строгание, черновое фрезерование, сверление, черновое рассверливание, черновое зенкерование серого чугуна, цветных металлов и их сплавов и неметаллических материалов. Обработка коррозионно-стойких, высокопрочных и жаропрочных труднообрабатываемых сталей и сплавов, в том числе сплавов титана.

Сплав ВК8 ГОСТ 3882-74 установлен еще при СССР – (посмотреть / скачать ГОСТ). При одинаковом процентном содержании вольфрама имеет физические свойства, существенно отличающиеся от аналогичного не лежащего в рамках конкретного ГОСТ.

ГОСТ 3882-74 с информацией о сплаве ВК8 и других марок твердого сплава – нажмите на картинку, чтобы посмотреть ГОСТ

Инструментальные твёрдые сплавы

Главная / Справочники / Инструментальные твёрдые сплавы

Твёрдые сплавы стандартных марок выполнены на основе карбидов вольфрама, титана и тантала. В качестве связки используется кобальт.

В зависимости от состава карбидной фазы и связки обозначение твёрдых сплавов включает буквы, характеризующие карбидообразующие элементы:

• В — вольфрам
• Т — титан
• ТТ — (второе «Т») тантал
• К — кобальт

Массовые доли элементов выражаются в процентном отношении, сумма их составляет 100%. Например, марка ВК8 (однокарбидный сплав) содержит 8% кобальта и 92% карбидов вольфрама; марка Т5К10 (двухкарбидный сплав) содержит 5% карбидов титана, 10% кобальта и 85% карбидов вольфрама; марка ТТ8К6 (трёхкарбидный сплав) содержит 6% кобальта, 8% карбидов титана и тантала, 86% карбидов вольфрама.

Свойства и области применения тврдых сплавов

*HRA — твёрдость по Роквеллу (шкала А)

Откуда берется разница и чем она обуславливается

Табличные характеристики сплава ВК8 достигаются на производстве чаще всего методами порошковой металлургии. Отдельные элементы будущего оборудования прессуются в формы и спекаются при температурах плавления кобальта. Как результат получают довольно надежные пластины для резцов, сверла.

Расшифровка сплава ВК8 проста: содержание карбида вольфрама 92, кобальта 8% и всегда сохраняется таковым для конкретной маркировки. Иногда этот состав ошибочно относят к Победиту (90/10), но отличие в 2% принципиально для вольфрамовых соединений.

Марки твердых сплавов

Содержание

Марки твердых сплавов

Твердые сплавы различных марок — группа износостойких металлических материалов, сохраняющих свои свойства при температуре от 900 до 1150 °C. Основные компоненты таких сплавов — карбиды вольфрама, тантала и титана.

Эти карбиды отличаются хрупкостью. Поэтому для формирования твердых сплавов используют связующие металлы. Это кобальт, никель и молибден.

Фотография №1: твердосплавные заготовки

Металлические засоры

Иногда берут любой твердый сплав в рамках марки сплава ВК8. Она достаточно высоко ценится, но на рынке нет единой стоимости. Точную цену может сказать эксперт после осмотра товара.

Кроме перечисленных различий к ним добавляется фактор, связанный с типом металлического соединения элементов из ВК8 с основой изделия.

Резцы с пластинами из сплава ВК8

Способы крепления принципиально отличаются. На выходе дают либо чистый вольфрам/кобальт после механического крепления винтами или с пайками латуни, других соединительных металлов. Предпочтение всегда отдается чистым металлам, однако учитывая дефицит металлургической отрасли в вольфраме и кобальте, желание сокращать добычу руд, содержащих эти химические элементы, принимают практически все виды сплавов, но по разной цене.

Зарубежные аналоги сплава ВК8

Область использования вольфрамсодержащих изделий

Применение сплава ВК8, как и другие схожие виды ТС, распространяется на разные отрасли производства, где требуется бурить скважины в абразивных горных породах, резать мрамор, заготавливать уголь, обрабатывать гранит. Также используются изделия из вольфрама в машиностроении для изготовления пар трения подшипников, штампов, пресс-форм.

На шарошках долот и на лапах устанавливаются специальные твердосплавные элементы (зубки) – одним из часто используемых сплавов и является ВК8

Уже сегодня этот вид металла нашел область применения – особо прочные покрытия, создаваемые технологией напыления. Наиболее известный сплав ВП3325 изготавливается на его основе, он улучшает свойства хрупких соединений такими качествами:

• теплопроводностью, твердостью;

• модулем упругости;

• ударной прочностью;

• устойчивостью к вибрации.

Пластины из сплава ВП3325

Между тем, такой вид обработки малопрочных материалов обретает все большую популярность и находит применение в медицине, оптике, ювелирной промышленности. Такой подход к приборостроению одновременно снижает себестоимость продукции, а также вольфрамовую потребность. Благодаря возможности использования вторсырья, некоторые даже зарубежные предприятия, обеспечиваются ресурсами без дополнительной их добычи из недр земли.