Во многих областях машиностроения, в частности, в аэрокосмической и автомобильной промышленности, все чаще применяют материалы с особыми свойствами. Такими свойствами являются малый износ в вызывающей коррозию среде, высокая теплостойкость, повышенная механическая прочность и малая удельная плотность. Разработаны такие материалы, как коррозионно-стойкие и высоколегированные стали, чугуны с шарообразным графитом, материалы из легких металлов, усиленные стекловолокном и частицами, комбинированные слоистые материалы из легких металлов, а также сплавы на базе Ni и Ti.
Изготовление деталей из этих материалов требует соответствующей технологической подготовки. Более короткое время обработки получается за счет комплексной и многосторонней обработки за один установ. Высокоскоростная обработка HSM (High Speed Machining) дает повышение производительности из-за более высокой мощности резания. Сверх того, уменьшение силы резания приводит к улучшению качества поверхности. В связи с необходимостью защиты окружающей среды сокращается использование смазочно-охлаждающих технологических средств, которые в обработке резанием всегда выполняли задачи отвода тепла и стружки.
В связи с этим появились "сухая" обработка и смазка минимальным количеством специальных средств, которые осуществляются уже в 20 % случаев обработки резанием. Внедрение новых технологий привело к дальнейшему развитию модификаций твердых сплавов и их покрытий износостойкими слоями.
Под названием "твердый сплав" поставляют режущие материалы, которые изготовляются методами порошковой металлургии из твердых материалов (в первую очередь, карбидов) и из так называемых связующих металлов. Главную роль, с точки зрения твердости, играет карбид вольфрама (WC). В технике обработки резанием довольно большое значение имеют также карбид титана (TiC), карбид тантала (ТаС) и карбид ниобия (NbС), которые используют для улучшения теплостойкости и замедления диффузии.
В качестве связующего в основном применяется кобальт (Со) и дополнительно разработаны новые связки с целью улучшения определенных свойств, как например, для повышения твердости, прочности при сжатии и изгибе, модуля упругости и др.
Наиболее важной новейшей разработкой для повышения твердости у твердых сплавов WC-Co являются особо- и ультрамелкозернистые твердые сплавы с зернами WC размером от 0,5 мкм и содержанием Со 6… 16 % по массе. Производство высококачественных ультрамелкозернистых сплавов стало возможным благодаря тому, что одновременно с ними производителями материалов разработаны порошковые материалы соответствующего размера, формы зерен и распределения зерен по крупности. При этом выдерживаются высокие требования к чистоте компонентов.
Все частички карбидов в особомелкозернистых твердых сплавах, в отличие от стандартного сырья, имеют практически круглую форму, что благоприятно сказывается на равномерной структуре спекаемого материала и на возможности формования.
Порошкообразный материал WC преимущественно производится традиционным путем редукции паравольфрама аммония, оксида аммония или кислоты аммония, последующего смешивания вольфрамовой стали с углеродом и карбюрации смеси под водородом при 1400…2000 °С. Самые мелкозернистые виды порошков, изготовленных таким образом, имеют размер зерен около 0,2 мкм. Возможность дальнейшего уменьшения размера зерен заключается в прямой карбюрации WO3 и Со.
Быстрый переход в разделы
2009 © chpu.online Разрешается любое использование материалов этого сайта, при условии размещения прямой активной гиперссылки на сайт http://chpu.online/ Ссылка должна быть открыта для индексирования поисковыми системами.