Андрей Смирнов
Время чтения: ~11 мин.
Просмотров: 0

Сплав т15к6 — характеристики и применение

Аналоги

Конечно же, выплавка стали и ее последующая обработка – явление, можно сказать, распространенное, а значит, и средства для той самой обработки должны быть распространены повсеместно и в больших количествах. И неудивительно, что среди такого множества имеется несколько сплавов, напоминающих наш Т15К6. Расшифровка аббревиатур будет, скорее всего, отличаться, так как система обозначения у каждой страны может разниться, но в целом состав сплавов близок или идентичен российскому аналогу.

Итак, список выглядит примерно так:

  • Швеция – МС111;
  • Польша – S10 и S10S;
  • Германия – HS123, HT01 и HT02;
  • Чехия – S1, T2.

Зная эти наименования, вы без труда сможете найти резец из необходимого вам сплава.

Расшифровка и состав т5к10

Сплав марки т5к10 относится к группе вольфрамо титановых сплавов. Главным его особенностью является высокое сопротивление абразивному износу. В частности, скользящей стружке заготовки. Помимо этого т5к10 обладает повышенной температурой схватывания поверхности со сталью, что способствует увеличению скорости резания, жесткости и стойкости инструмента.

Cплав является полностью продуктом порошковой металлургии. Компоненты сплава предварительно измельчаются и помещаются в определенном соотношении в специальную форму. Далее под воздействием температур свыше 3000 ºC и давления около 300 МПа происходит спекание химических элементов, собственно, образуя, сплав т5к10.

Т5к10 – твердый сплав с повышенной стойкостью к окислению. Его удельный вес составляет 13100 кг\м3. Не отличается высокими значениями, как тепло — так и электропроводности. Не выделяется также своими упругими характеристиками. Предельная пластическая деформация – 0,4%.

Сплав крайне устойчив к воздействию механических нагрузок. Временное сопротивление на изгиб равно 1450 МПа. Для сравнения аналогичный параметр стали обычного качества Ст.3 составляет всего лишь 38 МПа. Высокая твердость, порядка 88 единиц по шкале Роквелла, делает т5к10 невосприимчивым к поверхностному выкрашиванию.

Все вышеперечисленные особенности сплава стали такими благодаря наличию определенных химических элементов в его составе. Расшифровать т5к10 можно следующим образом:

  • Т5 – указывает на содержание карбидов титана 5%. Их основное назначение – увеличение прочности и сопротивления воздействию ударных нагрузок. Помимо этого титан уменьшает влияние атмосферных газов на свойства сплава, в частности кислорода и водорода.
  • К10 – показывает наличие 10% кобальта. С увеличением его содержания прочностные характеристики возрастают, но при этом уменьшается стойкость резца к износу.
  • Остальная часть — около 75% от состава — приходится на карбид вольфрама. Именно этот компонент определяет свойства т5к10. Карбиды отвечают за твердость, а вольфрам за тугоплавкость и жаропрочность.
  • Вредные примеси попадают в сплав ввиду несовершенства технологии выплавки и чистоты исходных металлов. Также при спекании велика вероятность попадания в состав таких газов как кислород, азот и водород.

Электровозы К-10 Зарайского завода строительных материалов

Электровоз № 4

Один из первых электровозов серии К-10 поступил на Зарайский завод строительных материалов в 1971 году для перевозки песка из карьера на завод, где был подвергнут серьёзной модернизации кузова. Традиционная верхняя часть электровоза и прикреплённая к ней сбоку кабина машиниста была убрана, на её место устанавливалась кабина «дирижабельного» типа во всю длину кузова локомотива. Вход в кабину осуществляется с торца, противоположного пульту управления. Электрооборудование было перенесено под пол, а на крыше были установлены прожекторы и два типа токоприёмников — стандартный и боковой. Боковой токоприёмник выполнен в виде штанги, выдвигаемой вручную помощником машиниста, и используется при движении локомотива в точке погрузки, где подвешивание контактного провода возможно только сбоку от пути. Позднее в Зарайск поступило ещё 4 электровоза (последний локомотив — в 1991 году), которые были подвергнуты аналогичной модернизации.

По состоянию на начало 2000-х годов, самый первый электровоз был списан и порезан, остальные 4 локомотива, получившие инвентарные номера от 1 до 4, использовались для перевозки вагонеток (при этом 2 локомотива находились в эксплуатации, а 2 отстаивались в тупиках). Локомотивы обслуживались бригадой из 2-х человек. По состоянию на 2005 год был отставлен от работы электровоз № 1, а в 2008 — № 2. В конце 2008 года узкоколейная железная дорога закрылась, и электровозы находились в заброшенном состоянии до 2010 года. Один из электровозов было решено сохранить как памятник, остальные вероятнее всего были порезаны на металлолом.

Как выбрать нужную марку твердого сплава?

Таблица марок твердых сплавов

Таблица выбора марок твердых сплавов в зависимости от вида, условий обработки, характера и обрабатываемого материала.

Характер

иусловия

обработки

Жесткость

Системы

«Станок-

деталь-

инструмент»

Сравнитель-

ная

оценка

сплавов

по

производи-

тельности

Рекомендуемые марки твердого сплава для обработки
Углеро-

дистой

и

легирован-

ной

стали

Специаль-

ной трудно-

обрабатыва-

емой

стали

Закален-

ной

стали

Чугуна

НВ≤240

Чугун

высокой

твердости

НВ =

400-700

Цветных

металлов

и их

сплавов

Неметал-

лических

материалов

ОБТОЧКА НАРУЖНЫХ И ТОРЦЕВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И РАСТОЧКА ОТВЕРСТИЙ
Черновое точение поковок, штамповок и литья по корке и окалине при неравномерном сечении среза и прерывистом резании (с ударами)Повышен.НаивысшаяТ5К10ВК8ВК6ВК6
НормальнаяСредняяВК8ВК11ВК6ВК6
Недостат.Понижен.ВК11ВК8ВК8
Черновое точение по корке при неравномерном сечении среза и непрерывном резанииПовышен.НаивысшаяТ15К6Т5К10ВК6ВК6ВК6ВК2ВК3
НормальнаяСредняяТ14К8ВК8ВК6ВК6ВК6ВК6
Недостат.Понижен.Т5К10ВК11ВК8ВК8ВК8ВК8
Получистовое и чистовое точение при прерывистом резанииПовышен.НаивысшаяТ15К6Т5К10Т14К8ВК6ВК6ВК2ВК2
НормальнаяСредняяТ14К8ВК8Т5К10ВК6ВК6ВК6
Недостат.Понижен.Т5К10ВК11ВК8ВК8ВК6ВК6
Получистовое и чистовое точение при непрерывистом резанииПовышен.НаивысшаяТ30К4Т15К6Т15К6ВК2ВК3ВК2ВК2ВК3ВК2ВК3
НормальнаяСредняяТ15К6ТТ14К8Т14К8ВК6ВК6ВК3ВК2ВК3
Недостат.Понижен.Т15К10Т5К10Т5К10ВК6ВК6ВК6ВК6
Тонкое точение (типа алмазной обработки)Повышен.НаивысшаяТ60К6Т30К4ВК2ВК3ВК2ВК2ВК3ВК3
НормальнаяСредняяТ30К4Т15К6ТВК2ВК3ВК2ВК2ВК3ВК2ВК3
Недостат.Понижен.Т15К6ТТ15Л6ВК6ВК6ВК6ВК6
ФРЕЗЕРОВАНИЕ
Черновое фрезерованиеПовышен.НаивысшаяТ15К6Т5К10ВК6ВК6ВК2ВК3ВК2ВК3
НормальнаяСредняяТ14К8ВК8ВК6ВК6ВК2ВК3ВК2ВК3
Недостат.Понижен.Т5К10ВК8ВК8ВК8ВК6ВК6
Чистовое фрезерованиеПовышен.НаивысшаяТ30К4Т15К6Т30К4ВК2ВК3ВК2ВК3ВК2ВК3ВК2ВК3
НормальнаяСредняяТ15К6Т14К8Т15К6ВК6ВК6ВК2ВК3ВК2ВК3
Недостат.Понижен.Т14К8Т5К10Т14К8ВК6ВК6ВК6ВК6
СВЕРЛЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ
Сплошное сверлениеПовышен.НаивысшаяТ14К8ВК8ВК6ВК6ВК2ВК3ВК2ВК3
НормальнаяСредняяТ5К10ВК8ВК8ВК6ВК6ВК6
Недостат.Понижен.ВК8ВК8ВК8ВК8
РассверливаниеПовышен.НаивысшаяТ15К6Т5К10ВК2ВК3ВК2ВК3ВК2ВК3ВК2ВК3
НормальнаяСредняяТ15К6ВК6ВК6ВК6ВК6ВК6
Недостат.Понижен.Т14К8ВК8ВК8ВК8ВК6ВК6
ЗЕНКЕРОВАНИЕ ОТВЕРСТИЙ
Черновое зенкерованиеПовышен.НаивысшаяТ14К8Т5К10ВК2ВК3ВК2ВК3ВК2ВК3ВК2ВК3
НормальнаяСредняяТ5К10ВК6ВК6ВК6ВК6ВК6
Недостат.Понижен.ВК8ВК8ВК8ВК8ВК8ВК6
Чистовое зенкерованиеПовышен.НаивысшаяТ30К4Т15К6Т15К6ВК2ВК3ВК2ВК3ВК2ВК3
НормальнаяСредняяТ15К6Т14К8Т14К8ВК6ВК6ВК6
Недостат.Понижен.Т15К6Т5К10Т14К8ВК6ВК6ВК6
РАЗВЕРТЫВАНИЕ ОТВЕРСТИЙ
Развертывание отверстийПовышен.НаивысшаяТ60К6Т30К4Т30К4ВК2ВК3ВК2ВК3ВК2ВК3
НормальнаяСредняяТ30К4Т15К6ТТ15К6ТВК6ВК6ВК6
Недостат.Понижен.Т15К6ТТ15К6Т15К6ВК6ВК6ВК6

Применение сплава Т15К6

Начнем, пожалуй, с самого простого. Первое, что вам следует понять, это то, что этот материал предназначен в основном для механической обработки сплавов и металлов. Чаще всего из него изготавливают резцовые плашки для токарных станков по металлу, реже – развертки для доводки выравнивания отверстий в заготовке, зенковки для снятия внутренних фасок тех же отверстий, фрезы для снятия определенного количества металла с поверхности заготовки, а также выборки углублений и формирования отверстий сложной формы. Последние три инструмента чаще всего используются для финальной, более деликатной обработки металлоизделия в то время, как резцами часто проводится грубая обработка детали, то есть придание основной формы.

Аналоги

Конечно же, выплавка стали и ее последующая обработка – явление, можно сказать, распространенное, а значит, и средства для той самой обработки должны быть распространены повсеместно и в больших количествах. И неудивительно, что среди такого множества имеется несколько сплавов, напоминающих наш Т15К6. Расшифровка аббревиатур будет, скорее всего, отличаться, так как система обозначения у каждой страны может разниться, но в целом состав сплавов близок или идентичен российскому аналогу.

Итак, список выглядит примерно так:

  • Швеция – МС111;
  • Польша – S10 и S10S;
  • Германия – HS123, HT01 и HT02;
  • Чехия – S1, T2.

Зная эти наименования, вы без труда сможете найти резец из необходимого вам сплава.

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.

Аналоги

Конечно же, выплавка стали и ее последующая обработка – явление, можно сказать, распространенное, а значит, и средства для той самой обработки должны быть распространены повсеместно и в больших количествах. И неудивительно, что среди такого множества имеется несколько сплавов, напоминающих наш Т15К6. Расшифровка аббревиатур будет, скорее всего, отличаться, так как система обозначения у каждой страны может разниться, но в целом состав сплавов близок или идентичен российскому аналогу.

Итак, список выглядит примерно так:

  • Швеция – МС111;
  • Польша – S10 и S10S;
  • Германия – HS123, HT01 и HT02;
  • Чехия – S1, T2.

Зная эти наименования, вы без труда сможете найти резец из необходимого вам сплава.

Применение [ править | править код ]

Твердые сплавы в настоящее время являются распространенным инструментальным материалом, широко применяемым в инструментальной промышленности. За счет наличия в структуре тугоплавких карбидов твердосплавный инструмент обладает высокой твердостью HRA 80-92 (HRC 73-76), теплостойкостью (800—1000 °C), поэтому ими можно работать со скоростями, в несколько раз превышающими скорости резания для быстрорежущих сталей. Однако, в отличие от быстрорежущих сталей, твердые сплавы имеют пониженную прочность (σи = 1000—1500 МПа), не обладают ударной вязкостью. Твердые сплавы нетехнологичны: из-за большой твердости из них невозможно изготовить цельный фасонный инструмент, к тому же они ограниченно шлифуются — только алмазным инструментом, поэтому твердые сплавы применяют в виде пластин, которые либо механически закрепляются на державках инструмента, либо припаиваются к ним.

Твердые сплавы ввиду своей высокой твердости применяются в следующих областях:

  • Обработка резанием конструкционных материалов: резцы, фрезы, свёрла, протяжки и прочий инструмент.
  • Оснащение измерительного инструмента: оснащение точных поверхностей микрометрического оборудования и опор весов.
  • Клеймение: оснащение рабочей части клейм.
  • Волочение: оснащение рабочей части волок.
  • Штамповка: оснащение штампов и матриц(вырубных, выдавливания и проч.).
  • Прокатка: твердосплавные валки (выполняются в виде колец из твердого сплава, одеваемых на металлическое основание)
  • Горнодобывающее оборудование: напайка спеченных и наплавка литых твердых сплавов.
  • Производство износостойких подшипников: шарики, ролики, обоймы и напыление на сталь.
  • Рудообрабатывающее оборудование: оснащение рабочих поверхностей.
  • Газотермическое напыление износостойких покрытий

Вопрос об увеличении скорости резки стали остается актуальным на протяжении длительного периода времени. Решением его занимаются инженеры и профессора, они создают материалы с высокой твердостью, теплостойкостью и устойчивостью к износу. Впервые аналог твердого сплава ВК8 появился на немецком заводе в 1930х годах. Скорость реза при использовании данного материала стала максимальной по сравнению с другими инструментальными металлами.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации