Инструментальные стали и сплавы

Теплостойкость твердых сплавов достигает 750—1100° С, а их твердость находится в пределах HRA 87—92, т.е. выше твердости быстрорежущей стали на 5—8 единиц по HRC.

Стандартизовано три шкалы (В; С; А) измерения твердости на приборах типа Роквелла. При пользовании шкалой С алмазный конус внедряется в поверхность детали под нагрузкой 150 кГ, а при определении твердости деталей из твердых сплавов по шкале А нагрузка уменьшается до 60 кГ, так как большие нагрузки в этом случае могут повредить алмаз. При определении твердости по шкале В берется стальной шарик и груз в 100 кГ.

Для изготовления режущих инструментов применяются три группы твердых сплавов.

К первой группе относятся вольфрамовые однокарбидные сплавы типа ВК(ВК2, ВКЗМ, ВК4, ВК6, ВК6М, ВК8, ВК8В), представляющие сплав карбида вольфрама с кобальтом, содержание которого колеблется в пределах от 2 до 8% и выше.

Процентное содержание кобальта указывается в обозначении сплава. Например, сплав ВК6М содержит 6% кобальта и 94% карбида вольфрама. Буква М обозначает, что сплав является мелкозернистым. Крупнозернистые сплавы этой группы имеют дополнительное обозначение — букву В (например, ВК8В).

Сплавы типа ВК в основном применяются для обработки чугуна и неметаллических материалов.

Ко второй группе относятся двухкарбидные титановольфрамовые сплавы типа ТК (Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4, Т5К12В), представляющие соединения карбидов вольфрама и титана, сцементированных кобальтом. Эти сплавы менее прочны, чем сплавы типа ВК, но они имеют более высокую износостойкость при обработке деталей из различных видов стали.

В обозначении сплавов этой группу цифра, следующая после буквы Т, обозначает примерное содержание в сплаве карбида титана, а цифра после буквы К — содержание кобальта. Например, сплав Т15К6 содержит 15% карбида титана, 6% кобальта, а остальные 79% карбида вольфрама.

Сплавы третьей группы состоят из зерен карбида титана, карбида тантала, карбида вольфрама, сцементированных кобальтом, и называются титанотанталовольфрамовыми твердыми сплавами типа ТТК (ТТ7К12, ТТ7К15). Эти сплавы в основном также применяются для обработки резанием сталей.

Сплав ТТ7К12 содержит 12% кобальта, 3% карбида тантала, 4% карбида титана и 78% карбида вольфрама.

Твердые сплавы для режущих инструментов применяются в виде стандартных пластинок определенных форм и размеров. Пластинки к корпусу или державке инструмента могут прикрепляться механически или посредством напайки.

Некоторые виды инструментов (прорезные и отрезные фрезы, сверла, фасонные резцы, фрезы канавочные, шлицевые, пальцевые, червячные) могут изготовляться и монолитными, т. е. целиком из твердого сплава.

Твердые сплавы, хотя и обладают высокой теплостойкостью, очень чувствительны к резким колебаниям температуры, которые возможны как в процессе резания, так и при изготовлении инструмента (припайка, шлифование, заточка и т. п.).