Еще один метод изготовления чрезвычайно мелкозернистого порошка состоит в преобразовании солей металлов. При этом методе предыдущая фаза Со-W в воде смешивается с вольфрамовой кислотой и сушится распылительным методом. Эта смесь преобразуется в реакторе методом псевдосжижения при температуре ниже 1000 °С путем соединения с частицами WC-Co размером несколько нанометров. На основе этих порошков с диаметром зерен 0,2 мкм удается изготовить твердые сплавы с размером зерен WC 0,2…0,3 мкм.
Наряду с использованием мельчайших порошков при производстве особо- и ультрамелкозернистых твердых сплавов большое значение имеет введение добавок для торможения роста зерен, как например, VC, Ch3C2, (Ta, Nb)C. Торможение добавкой VC – самое действенное, и приводит к высокой твердости и абразивной устойчивости. Воздействие добавок Ch3C2 на твердость невелико, но с их помощью можно достигать особенно равномерной структуры с хорошей прочностью на излом. Добавки (Ta, Nb)C также способствуют образованию сплавов с хорошей вязкостью. Здесь отрицательным является уменьшение прочности на изгиб при увеличении концентрации.
Поскольку процесс роста зерен при агломерации начинается еще до начала жидкой фазы, уже на подготовительной стадии принимают меры, чтобы распределение элементов торможения роста зерен было равномерным. На продвинутой стадии процесса агломерации гомогенное распределение Со помогает равномерному распределению добавок карбидов. Их концентрация насыщения в связующей фазе может быть достигнута точным контролем общего содержания углерода. Препятствие росту зерен возникает в связи с тем, что карбиды добавки во время процесса агломерации блокируют активные центры роста кристаллических зерен WC и тем самым нарушают процессы растворения и осаждения WC. Эффективность карбида тем больше, чем выше его концентрация и подвижность в связующей фазе.
При использовании твердых сплавов необходимо многообразие их свойств, например, если в одном месте поверхность инструмента подвержена износу, то в другом месте она подвержена изгибу. Это привело к разработке так называемых градиентных твердых сплавов с переменной структурой на основе WC-Co с добавками TiC и/или ТаС, у которых микроструктура различна в разных местах.
Это позволяет производить твердые сплавы с контролируемыми структурными и термическими свойствами. Возникающие при охлаждении расплава напряжения, ввиду разности коэффициентов теплового расширения компонентов, хорошо затухают из-за последовательных переходов в микроструктуре. Изготовление градиентных структур осуществляется с управлением диффузии в контролируемой газовой атмосфере в процессе спекания, причем образование градуированных пограничных зон сильно зависит от количества добавок TiC/ТаС. Градиентные твердые сплавы применяются в качестве субстрата покрытия для улучшения вязкости.
Возрастающие требования к режущим материалам для сухой обработки дали новый импульс развитию керметов. Керметы, в принципе, имеют такую же структуру, что и обычные твердые сплавы. Они содержат различные твердые частицы в связующей матрице из Со и Ni. Особотвердыми компонентами являются Ti(C, N) с добавками Та, W и Мо.
В структуре обычных твердых сплавов смешанные карбиды титана TiC присутствуют в круглой форме, карбиды вольфрама WС – в многогранной форме. Структура керметов имеет исключительно круглую форму зерен Ti(C, N). Вязкость современных керметов, содержащих азот (N), сопоставима с обычными твердыми сплавами группы Р. Важным свойством является неокисляемость керметов.
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.