Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Марки стали и сплавы -> Вольфрам -> Вольфрамокобальтовые сплавы

Вольфрамокобальтовые сплавы

Вольфрамокобальтовые сплавы
ВК2 ВК4 ВК6 ВК8 ВК10
ВК10КС ВК15
ВК20
ВК20К ВК20КС
ВК25 ВК30 ВК60    

Поставщик Ауремо ООО www.auremo.org
Купить: Санкт-Петербург +7(812)680-16-77, Днепр +380(56)790-91-90, info[æ]auremo.org
Вольфрамкобальтовый сплав труба, лента, проволока, лист, круг Вольфрамкобальтовый сплав

 

В отечественной практике для армирования инструмента, предназначенного для холодной высадки и выдавливания, в основном применяют твердые сплавы вольфрамокобальтовой группы, в состав которых входят карбиды вольфрама WC различной зернистости и кобальт (табл. 1,2).

Сплавы, содержащие 8% кобальта и менее, из-за их хрупкости нецелесообразно применять для армирования холодно-высадочного инструмента и инструмента для холодного выдавливания.

Применять твердые сплавы, содержащие свыше 30% кобальта, также нецелесообразно, так как они обладают повышенным износом.

За последние годы выпускаемые твердые сплавы дифференцируют по зернистости и виду обработки. При этом применяют сплавы одного и того же химического состава, но с различной величиной зерен. Для армирования высадочного инструмента, работающего в тяжелых условиях, Всесоюзным научно-исследовательским институтом твердых сплавов (ВНИИТС) разработана серия специальных сплавов с особо крупным зерном карбида вольфрама (6- 25 мк). Эти сплавы, несмотря на низкую прочность при изгибе, обладают значительным сопротивлением ударным сжимающим нагрузкам. Так, по данным ВНИИТС (исследования В. А. Ивенсена, 3. А. Гольдберга, В. С. Рыжеванова), работа разрушения при сжатии сплава ВК20К составляет 22 кГ.м/см3, а сплава ВК20 - 9,5 кГ.м/см3, сплава ВК25-13,0 кГ.м/см3. Максимальная деформация сжатия перед разрушением составляет 9,5% для сплава ВК20К, 3% для сплава ВК20 и 4,5% для сплава ВК25.

Стойкость сплава ВК20К при высадке крупных болтов (М12-М20) и подобных деталей в 8-10 раз больше стойкости стандартного сплава ВК20. Это объясняется тем, что сплав ВК20К может хорошо пластически деформироваться и обладает большой величиной работы разрушения. Поэтому сплав ВК20К нецелесообразно применять для армирования инструмента при малых усилиях высадки.

Сплавы ВК10КС и ВК20КС, обладающие более высокой усталостной прочностью, чем стандартные сплавы, целесообразно применять в условиях циклических ударов относительно небольшой силы. Так, стойкость сплава ВК20КС при высадке шариков 3/8" и 1/2" в три раза больше стойкости сплава ВК20.

Разнообразные условия работы инструмента, предназначенного для холодной высадки и холодного выдавливания, обусловливают и применение большого числа марок твердых сплавов. Чтобы обеспечить эффективную работу твердосплавного инструмента, необходимо рабочую зону инструмента изготовлять из такого твердого сплава, который по своим свойствам более всего соответствует данным условиям работы.

 

Применение твердых сплавов должно быть обосновано. Неправильное применение высококобальтовых твердых сплавов ухудшает экономическую эффективность их использования. Так, применение сплава ВК25 там, где хорошо показал себя сплав ВК15, например для армирования редуцирующих заклепочных матриц, приводит к удорожанию инструмента и ускоренному его износу.

Прочность и износостойкость твердых сплавов вольфрамокобальтовой группы (WC - Со) зависят от химического состава (содержания кобальта, углерода и различных примесей), структуры (величины зерен карбида вольфрама и их однородности, равномерности распределения и толщины прожилок кобальта), способа получения порошков вольфрама и карбида вольфрама, а также технологических режимов изготовления твердосплавных смесей.

Твердость показывает, каково сопротивление поверхностных слоев материала пластической деформации. Величина вдавливания индентора характеризует предел текучести и предел прочности этих поверхностных слоев при данном виде нагружения.

С повышением содержания кобальта и с увеличением среднего размера зерен карбида вольфрама твердость линейно снижается. При этом снижается и сопротивление износу, но увеличивается прочность. Твердость крупнозернистых сплавов на 2-3 единицы ниже, чем мелкозернистых сплавов.

С повышением температуры твердость твердых сплавов снижается.

 

Предел прочности при изгибе - наиболее распространенная прочностная характеристика твердых сплавов. С увеличением содержания кобальта σи увеличивается, при 20-25% кобальта Ои имеет максимальное значение, затем уменьшается

 

При увеличении размера карбидных зерен максимум сдвигается в сторону меньшего содержания кобальта. У крупнозернистых твердых сплавов WC-Со, содержащих 15 - 30% Со, σи ниже, чем у мелкозернистых сплавов.

С повышением температуры до 400° С ои твердых сплавов в основном уменьшается незначительно. При дальнейшем повышении температуры σи значительно уменьшается. Например, при температуре 800° С σи сплава ВК20 в 2 раза меньше, чем при комнатной температуре.

Предел прочности при сжатии вольфрамокобальтовых твердых сплавов с увеличением содержания кобальта уменьшается. При одном и том же содержании кобальта ос твердых сплавов с крупнозернистой фазой WC ниже, чем Ос сплавов с мелкозернистой фазой.

Ударная вязкость. С увеличением содержания кобальта ан повышается линейно . У крупнозернистых сплавов ан выше, чем у мелкозернистых. С увеличением температуры ан возрастет (начиная с 400° С).

Максимальное сопротивление износу имеют твердые сплавы с малым содержанием кобальта; с увеличением содержания кобальта износ сплавов увеличивается, но при этом увеличивается вязкость сплавов и сплавы выдерживают большие ударные нагрузки.

Модуль упругости. Модули упругости вольфрамокобальтовых твердых сплавов почти в 2-3 раза больше, чем у быстрорежущей стали.

С повышением содержания кобальта в твердых сплавах WC - Со модуль упругости снижается. У мелкозернистых сплавов модуль упругости немного больше, чем у крупнозернистых. С повышением температуры (начиная с 600° С) модуль упругости уменьшается.

Теплопроводность твердых сплавов WC - Со мало зависит от содержания кобальта и составляет 0,14-0,21 кал/(см X X сек.град). Теплопроводность твердых сплавов WC - Со в 2-3 раза выше, чем у быстрорежущей стали. Это, являясь положительным свойством сплавов, способствует отводу теплоты из зоны деформирования заготовок в инструменте.

Коэрцитивной силой называют напряженность магнитного поля, которая обеспечивает полное размагничивание предварительно намагниченного до насыщения ферромагнитного тела (при помещении этого тела в магнитное поле).

При одном и том же содержании кобальта значение коэрцитивной силы определяется толщиной кобальтовых прослоек: чем тоньше прослойки, тем выше коэрцитивная сила, и наоборот.

 

Толщина кобальтовых прослоек имеет непосредственную связь с величиной зерна карбидов вольфрама: чем мельче зерна, тем тоньше кобальтовая прослойка. Таким образом, величина коэрцитивной силы при постоянном содержании кобальта в сплаве характеризует зернистость сплава. Так как коэрцитивную силу определяют быстро и без разрушения образца, то такой метод контроля зернистости сплавов нашел широкое применение.

В состав твердых сплавов WC - Со входят монокарбид вольфрама WC и металлический кобальт Со. Микроструктура металлокерамических вольфрамокобальтовых твердых сплавов является двухфазной, состоящей из кристаллов карбида вольфрама и цементирующей фазы, состоящей из кобальта, в котором растворены небольшие количества карбида вольфрама (до 1 %) и углерода.

Существует мнение, что структура вольфрамокобальтового твердого сплава бывает: скелетная - в твердом сплаве имеется сплошной карбидный скелет, переплетающийся с кобальтовым скелетом; матричная - в твердых сплавах между изолированными зернами WC имеется непрерывная пленка Co-связки. В вольфрамокобальтовых твердых сплавах, по мнению автора, вероятно, имеется сочетание двух структур: скелетной и матричной. Количество каждой структуры зависит от содержания кобальта и зернистости фазы карбида вольфрама.

Структура вольфрамокобальтовых твердых сплавов с увеличением содержания кобальта непрерывно изменяется. В сплавах с небольшим содержанием кобальта имеется сплошной карбидный скелет. С увеличением содержания Со твердый сплав WC - Со представляет собой сочетание двух структур: матричной и скелетной, с постепенным преобладанием матричной структуры по мере увеличения содержания кобальта.

При проведении исследований автор исходил из предположения, что в вольфрамокобальтовых твердых сплавах имеется скелетно-матричная структура. Вольфрамокобальтовые твердые сплавы состоят из двух фаз: карбида вольфрама и цементирующей кобальтовой фазы, только в том случае, если содержание углерода в WC очень близко к теоретическому (6,12 вес. %).

Практически в применяемых сплавах из-за наличия отклонений от теоретического содержания углерода может появиться третья фаза - структурно свободный графит при избытке углерода или n-фаза. Эту фазу обычно представляют в виде двойного карбида вольфрама и кобальта (W3Co3C) или в виде химической формулы WxCoyC. Указанные фазы, которые находятся в сплавах в небольших количествах, ухудшают их физико-механические свойства. Недостаток углерода и образование n-фазы резко ухудшают свойства твердых сплавов. Избыток же углерода оказывает меньшее влияние на свойства сплавов.

Цементирующая кобальтовая фаза в основном определяет прочность твердых сплавов. Свойства кобальтовой фазы твердых сплавов еще недостаточно изучены.

Микротвердость чистого (99,5%) электроосажденного кобальта составляет 171-216 кГ/мм2 (по Виккерсу); кобальта, полученного методом порошковой металлургии, 146-156 кГ/мм2 и подвергнутого прокатке 222-264 кГ/мм2. По Г. С. Креймеру, микротвердость чистого кобальта составляет 250 кГ/мм2. Микротвердость кобальта, находящегося в сплавах WC - Со в виде цементирующей фазы, резко изменяется. По данным И. Н. Чапоровой, В. И. Третьякова, Е. А. Щетилиной и Т. Г. Макаренко, микротвердость цементирующей фазы в сплаве, содержащем 85-80 вес. % Со и 15-20% WC, составляет 370-430 кГ/мм2. В реальных сплавах, применяемых в промышленности (до 30% Со), с уменьшением содержания кобальта микротвердость увеличивается за счет возрастания напряжений в утоняющихся кобальтовых прослойках .

Согласно данным В. Давиля и Б. Фриш в сплавах WC - Со, содержащих 6% Со, твердость кобальтовой фазы составляет не менее 825 кГ/мм2 (по Виккерсу).

Можно ожидать, что микротвердость кобальтовой фазы в средней части будет отличаться от микротвердости в зонах, граничащих с фазой WC.

Зерна кобальтовой фазы тесно связаны между собой и образуют сплошную сетку-скелет. Если величина зерен фазы WC мелкозернистых сплавов составляет 1-5 мк и крупнозернистых 8-30 мк, то величина зерен кобальтовой фазы значительно больше.

Е. Сэндфорд и Е. Трент с помощью рентгеновского анализа определили, что размер зерна кобальта в сплавах WC - Со доходит до 1 мм. А. Е. Ковальский и Л. X. Пивоваров нашли, что размер кобальтовых зерен в сплаве ВК15 с 15 вес. % Со составляет 59 мк, а в сплаве ВК25 с 25 вес. % Со составляет 75 мк. Следовательно, одно кобальтовое зерно контактирует с множеством зерен WC. Изменение свойств цементирующей кобальтовой фазы по сравнению с чистым кобальтом, а именно повышение ее твердости и понижение пластичности, в какой-то степени обусловлено содержанием в ней небольших количеств вольфрама и углерода. Однако в основном упрочнение кобальтовой фазы объясняется тем, что тонкие прослойки кобальта в сплавах WC - Со находятся в «блокированном» состоянии, при котором грани карбида вольфрама препятствуют пластической деформации кобальта в сплаве. Аналогичная картина наблюдается и в других структурах, у которых фазы имеют различную твердость, когда пластическая деформация зерен более мягкой фазы тормозится зернами более твердой фазы. В сплавах WC - Со наблюдается механическое заклинивание кобальта кристаллами карбида вольфрама. Однако наличие слоя кобальта с искаженной решеткой на границе раздела кобальт - карбид вольфрама также приводит к снижению пластичности. В результате при приложении к твердому сплаву напряжения, превышающего предел текучести мягкой кобальтовой фазы, деформация этой фазы тормозится. В результате σи сплавов WC - Со, содержащих 15-25 вес. % Со, доходит до 250 кГ/мм2, что намного превышает предел прочности составляющих фаз WC - Со.

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.12.26   

 

Краткие обозначения:
σв - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
  ε - относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05 - предел упругости, МПа
  Jк - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2 - предел текучести условный, МПа
  σизг - предел прочности при изгибе, МПа
δ5,δ4,δ10 - относительное удлинение после разрыва, %
  σ-1 - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж - предел текучести при сжатии, МПа
  J-1 - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν - относительный сдвиг, %
  n - количество циклов нагружения
sв - предел кратковременной прочности, МПа   R и ρ - удельное электросопротивление, Ом·м
ψ - относительное сужение, %
  E - модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2   T - температура, при которой получены свойства, Град
sT - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа   l и λ - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB - твердость по Бринеллю
  C - удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
HV
- твердость по Виккерсу   pn и r - плотность кг/м3
HRCэ
- твердость по Роквеллу, шкала С
  а - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С
HRB - твердость по Роквеллу, шкала В
  σtТ - предел длительной прочности, МПа
HSD
- твердость по Шору   G - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

12:01 Производим и реализуем винтовые сваи

10:11 Техническое освидетельствование и испытания стеллажей

12:46 Трубы 159х8

12:46 Трубы 159х6

12:44 Трубы 76х6

12:41 Трубы 60х5

15:41 TransSteel2200 компактный сварочный инверторный источник

19:45 Zinc powder 66 isotope Zn-66

11:26 КСМ:Лайн - сериализация и агрегация выпускаемой продукции

11:22 Труба б/у 530х8

НОВОСТИ

24 Мая 2018 17:05
Самодельный станок для разделки кабеля

20 Мая 2018 17:53
Самые необычные скульптуры из металла (21 фото)

24 Мая 2018 17:47
Бразильский выпуск стального проката в апреле вырос на 6,4%

24 Мая 2018 16:09
”Северсталь” приступила к поставкам уникальной криогенной стали для завода СПГ

24 Мая 2018 15:36
Добыча угля в Колумбии в 1-м квартале упала на 11,7%

24 Мая 2018 14:17
”СинТЗ” расширил номенклатуру высокопрочных обсадных труб для Крайнего Севера

24 Мая 2018 13:58
Итальянский выпуск стали в апреле вырос на 3,7%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Популярные услуги и сервисы по уходу за автомобилем снаружи и изнутри

Особенности залога машины в ломбард с правом управления

Оборудование необходимое для прокладки кабельных трасс

Электрические паровые котлы в промышленности

Какие параметры жилья имеют важное значение при покупке

Каким должен быть маслоохладитель для пищевого производства

Основные направления проектирования холодильных камер

Идеи для интересного проведения праздника

Как проводится гибка металла в условиях промышленного предприятия

Концентрация и расход пергидроля для очистки бассейна

Рентабельная торговля: как выбрать оптимальные стеллажи для магазина

Стальные вентиляционные решетки: виды, конструктивные и стилевые нюансы

Подъемное складское оборудование - распространенные типы

Пломбы для опломбирования

Бетонные лотки от DRENLINE – ваше эффективное решение задачи строительства водоотвода

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

ПАРТНЕРЫ

Обратите внимание на широкий ассортимент металлопроката от нашего партнера https://scsmp.ru "Сибирского Центра Стали"

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2018 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.