Высокопрочный мелкодисперсный твердый сплав IH45

Высокопрочный мелкодисперсный твердый сплав IH45

In work characteristics of structures, physicomechanical properties of a new alloy ІН45, received of a standard mix with use of some "know-how" which, on density, coercitive force, resistance to viscous destruction match to a medium-grained alloy, on hardness finely divided to an alloy, an...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
Date:2006
Main Authors: Прокопив, Н.М., Бондаренко, В.П., Харченко, О.В., Лошак, М.Г., Александрова, Л.И.
Format: Article
Language:Russian
Published: Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України 2006
Subjects:
Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134964
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Высокопрочный мелкодисперсный твердый сплав IH45 / Н.М. Прокопив, В.П. Бондаренко, О.В. Харченко, М.Г. Лошак, Л.И. Александрова // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2006. — Вип. 9. — С. 345-348. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-134964
record_format dspace
spelling Прокопив, Н.М.
Бондаренко, В.П.
Харченко, О.В.
Лошак, М.Г.
Александрова, Л.И.
2018-06-14T12:27:34Z
2018-06-14T12:27:34Z
2006
Высокопрочный мелкодисперсный твердый сплав IH45 / Н.М. Прокопив, В.П. Бондаренко, О.В. Харченко, М.Г. Лошак, Л.И. Александрова // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2006. — Вип. 9. — С. 345-348. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
2223-3938
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134964
621. 762. 5
In work characteristics of structures, physicomechanical properties of a new alloy ІН45, received of a standard mix with use of some "know-how" which, on density, coercitive force, resistance to viscous destruction match to a medium-grained alloy, on hardness finely divided to an alloy, and on mechanical durability to coarse-grained alloy ВК8 are reduced.
ru
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности
Высокопрочный мелкодисперсный твердый сплав IH45
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Высокопрочный мелкодисперсный твердый сплав IH45
spellingShingle Высокопрочный мелкодисперсный твердый сплав IH45
Прокопив, Н.М.
Бондаренко, В.П.
Харченко, О.В.
Лошак, М.Г.
Александрова, Л.И.
Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности
title_short Высокопрочный мелкодисперсный твердый сплав IH45
title_full Высокопрочный мелкодисперсный твердый сплав IH45
title_fullStr Высокопрочный мелкодисперсный твердый сплав IH45
title_full_unstemmed Высокопрочный мелкодисперсный твердый сплав IH45
title_sort высокопрочный мелкодисперсный твердый сплав ih45
author Прокопив, Н.М.
Бондаренко, В.П.
Харченко, О.В.
Лошак, М.Г.
Александрова, Л.И.
author_facet Прокопив, Н.М.
Бондаренко, В.П.
Харченко, О.В.
Лошак, М.Г.
Александрова, Л.И.
topic Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности
topic_facet Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности
publishDate 2006
language Russian
container_title Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
publisher Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
format Article
description In work characteristics of structures, physicomechanical properties of a new alloy ІН45, received of a standard mix with use of some "know-how" which, on density, coercitive force, resistance to viscous destruction match to a medium-grained alloy, on hardness finely divided to an alloy, and on mechanical durability to coarse-grained alloy ВК8 are reduced.
issn 2223-3938
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134964
citation_txt Высокопрочный мелкодисперсный твердый сплав IH45 / Н.М. Прокопив, В.П. Бондаренко, О.В. Харченко, М.Г. Лошак, Л.И. Александрова // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2006. — Вип. 9. — С. 345-348. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT prokopivnm vysokopročnyimelkodispersnyitverdyisplavih45
AT bondarenkovp vysokopročnyimelkodispersnyitverdyisplavih45
AT harčenkoov vysokopročnyimelkodispersnyitverdyisplavih45
AT lošakmg vysokopročnyimelkodispersnyitverdyisplavih45
AT aleksandrovali vysokopročnyimelkodispersnyitverdyisplavih45
first_indexed 2025-11-24T04:31:12Z
last_indexed 2025-11-24T04:31:12Z
_version_ 1850842153423470592
fulltext Выпуск 9. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ 345 УДК 621. 762. 5 Н. М. Прокопив, канд. техн. наук; В. П. Бондаренко, чл.-корр. НАН Украины; О. В. Харченко, инж.; Лошак М. Г., докт. техн. наук; Александрова Л. И., канд. техн. наук Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина ВЫСОКОПРОЧНЫЙ МЕЛКОДИСПЕРСНЫЙ ТВЕРДЫЙ СПЛАВ ІН45 In work characteristics of structures, physicomechanical properties of a new alloy ІН45, re- ceived of a standard mix with use of some "know-how" which, on density, coercitive force, resis- tance to viscous destruction match to a medium-grained alloy, on hardness finely divided to an al- loy, and on mechanical durability to coarse-grained alloy ВК8 are reduced. Машиностроительные предприятия Украины для изготовления широкой номенклату- ры деталей из высоколегированных сталей и чугунов используют литье, а для восстановле- ния изношенных после эксплуатации рабочих поверхностей деталей – различного рода на- плавочные материалы. Черновая фрезерная обработка наплавленных деталей в больших объ- емах производится напайным инструментом, оснащенным твердым сплавом ВК8, изготавли- ваемым предприятиями России. Массовое производство такого инструмента осуществляется путем использования твердосплавных пластин, изготавливаемых по традиционной техноло- гии спекания в водородной среде, которая не позволяет получать твердые сплавы без круп- ных пор и объемной пористости, допускаемых ГОСТ, но существенно снижающих работо- способность пластин в условиях эксплуатации. Проблема заключается также в том, что за- купка пластин, изготовленных в России, обходятся дешевле, чем приобретение твердосплав- ных смесей и изготовление из них пластин по отечественной технологии. Одним из путей решения вышеперечисленных проблем могло бы стать создание новой марки твердого спла- ва, который имел бы существенное преимущество по сравнению с импортным сплавом ВК8 по твердости, прочности и вязкости, так как хорошо известно, что твердосплавный инстру- мент для черновой обработки высоколегированных сплавов должен обладать высокой меха- нической прочностью, твердостью и вязкостью, а также низкой адгезией к обрабатываемому материалу. Обычно повышение твердости сплавов достигается уменьшением размера зерна кар- бидной фазы [1], что при существующей технологии производства твердых сплавов одно- временно приводит к снижению его механической прочности и трещиностойкости [2]. В то же время известно, что с уменьшением размера карбидного зерна снижается доля адгезион- ного износа твердосплавного инструмента, особенно при резании вязких высоколегирован- ных сплавов [3]. Технология получения мелкозернистых твердых сплавов включает в себя операцию длительного размола порошковой смеси в различных дробильных аппаратах [4] и использование ингибиторов роста карбидных зерен в процессе спекания [2], что в конечном итоге усложняет технологию изготовления изделий и обусловливает повышение их стоимо- сти. В данной работе в качестве основы для изготовления новой марки твердого сплава была принята стандартная смесь ВК8 производства Кировоградского завода твердых сплавов (КЗТС) выпуска 2006 г. За счет технологических приемов были получены образцы сплава ІН45, существенно отличающиеся по физико-механическим характеристикам от стандарт- ных образцов сплава ВК8, изготовленных из той же смеси по обычно принятой технологии с использованием спекания в водородной среде. Одновременно исследовали пластины из сплава ВК8, изготовленные производственным комбинатом «Победит» (Россия), которые РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 346 используются для фрезерования деталей, полученных литьем, на ОАО «Азовмаш» и других предприятиях Украины. Исследования структуры и физико-механических свойств перечисленных выше мате- риалов проводили на образцах – штабиках размером 5×5×35 мм и на режущих пластинах. Металлографический анализ образцов и пластин выполняли в соответствии с ГОСТ 9391-80 на оптических микроскопах, а также на растровом электронном микроскопе «Cam-Scan-4D». Плотность, коэрцитивную силу, твердость и прочность при изгибе определяли по стандартным методикам. Трещиностойкость устанавливали по величине критического коэф- фициента интенсивности напряжения К1С на образцах размером 4,50×4,50×35мм с надрезом 1,5 мм на одной грани, выполненном на электроискровом станке вольфрамовой проволокой диаметром 0,06 мм. Динамическую прочность образцов определяли на вертикальном копре с падающим со скоростью 3 м/с грузом. Образцы для этих испытаний представляли собой диски диаметром 8 мм и высотой 2,1 мм [5]. Характеристики прочности и пластичности сплавов при сжатии определяли на образ- цах размером 12×4,5×4,5 мм. Испытания проводили на универсальной испытательной маши- не УТС-100 (Германия), обеспечивающей компьютерную запись кривой нагружения. Результаты исследования структуры материалов представлены в табл. 1. Как видно из таблицы, параметры структуры сплавов, изготовленных на комбинате «Победит», и спеченных в ИСМ по серийной технологии, соответствуют ГОСТ для средне- зернистых сплавов. В структуре сплава ІН45 отсутствуют крупные поры размером более 50 мкм. Карбидные зерна характеризуются меньшим количеством интервалов по размеру. Средний размер зерна WC, равный 1,8 мкм, свидетельствует о том, что сплав по размеру карбидных зерен можно отнести к мелкозернистым сплавам группы М. Следует также отме- тить, что толщина кобальтовой прослойки для стандартных сплавов составляла 0,5–1,0 мкм, а для сплава ІН45 – до 0,5 мкм. Таблица 1. Характеристики структуры сплава ВК8 и ІН45 Распределение зерен по фракциям, мкм, % Марка твердого сплава Объёмная доля пор, % К-во и размер пор d > 50, мкм 1 2 3 4–5 6–7 8–10 Dwc, мкм ВК8 (ИСМ) Д1 0,1 1×54 49 19 14 10 5 3 2,3 ВК8* Д1, 0,2 1×55; 1×73 46 17 15 9 10 3 2,4 ІН45 В1 0,1 Нет 54 23 11 6 5 – 1,8 * Твердый сплав производства комбината «Победит», переданный из ОАО «Азовмаш». Полученные на электронном микроскопе фотографии микроструктур твердых сплавов ІН45 и ВК8, спеченного в ИСМ, подтверждают (рис.1), что структура нового сплава ІН45 является более дисперсной, а некоторая часть карбидных зерен в отличие от сплава ВК8 имеет в меньшей степени выраженную трех- и четырехугольную форму. Это приводит к более равномерному распределению кобальтовой фазы и уменьшению ее размера до 0,5 мкм. Микроструктура сплава ВК8 производства комбината «Победит» в настоящей работе не приведена, так как она полностью аналогична микроструктуре сплава ВК8, изготовленного в ИСМ. Физико-механические свойства сплавов ВК8 и ІН45 приведены в табл. 2 и 3. Из таб- лиц видно, что сплавы серийного производства имеют характеристики, соответствующие среднезернистому сплаву. Для сплава ІН45 характерны повышение твердости, предела проч- ности при изгибе, динамической прочности и прочности при сжатии. В то же время пласти- ческие характеристики, определенные при испытании на сжатие, указывают на некоторое Выпуск 9. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ 347 снижение пластичности сплава ІН45 по сравнению со сплавом ВК8. Вероятно, это связано с уменьшением толщины кобальтовых прослоек. Однако это уменьшение не сказалось на ве- личине трещиностойкости. а б Рис. 1. Микроструктуры сплава ІН45 (а) и серийного сплава ВК8 (б), спеченного в ИСМ НАН Украины. × 2000. Величина критического коэффициента интенсивности напряжений оказалась одина- ковой для всех трех сплавов. Таблица 2. Характеристики сплавов ВК8 и ІН45 при изгибе Твердость Марка сплава Плотность γ, г/см3 Коэрци- тивная сила НСМ, Ка/м Предел прочности при изгибе Rbm, МПа Динамическая прочность σ∂с ср., МПа ** Критический коэффициент интенсивности напряжений К1C, МПа∙м1/2 HRA HV 30 МПа ВК8 14,76 9,5 2050 620 13,5 88,7 13,7 ВК8* 14,69 8,4 2030 – 13,6 88,3 13,5 ІН45 14,79 9,5 2280 670 13,6 89,4 14,1 ** Результаты получены д. т. н. Девиным Л. Н. Таблица 3. Характеристики сплавов ВК8 и ІН45 при сжатии Марка сплава Предел текучести RC0,1, МПа Предел прочности RCM, МПа Удельная работа пла- стической деформации Апл.уд, МДж/м3 Полная ра- бота де- формации Аполн. уд, МДж/м3 Пластическая деформация εпл, % Полная деформа- ция ε, % ВК8* 3620 4260 39,0 70,0 0,8 1,6 ІН45 3850 4310 24,6 54,4 0,6 1,3 РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 348 Выводы Таким образом, можно сделать заключение, что изготовленный новый материал ІН45 обладает достаточно высокими механическими характеристиками по сравнению со сплавом ВК8 и может быть рекомендован для лезвийной черновой и получистовой обработки литья, поковок, наплавок, в том числе для фрезерования крупномодульных зубчатых венцов шаро- вых мельниц, восстановленных с применением наплавки. Литература 1. Андриевский Р. А., Глезер А. М. Размерные эффекты в нанокристаллических материа- лах. ІІ. Механические и физические свойства // Физика металлов. –2001 .–Т. 2 .– С. 462. 2. Фальковский В. А., Клячко Л. И. Твердые сплавы. – М.: Издательский дом «Руда и ме- таллы», 2005. – 416 с. 3. Лепилин В. И., Волков А. Н, Чернов И. Д. Исследование эффективности новых марок твердых сплавов при точении жаропрочного сплава ЭП693ВД // Исследование обра- батываемости жаропрочных и титановых сплавов. – Куйбышев. – Вып. 5. – С. 25–27. 4. Артемьев Г. Я., Артемьева Е. В. Современные технологии и оборудования для сверх- тонкого измельчения керамики, используемых при производстве керамики // Конст- рукции из композиционных материалов. Технол. серия. – 1995. – № 1. – С. 67–69. 5. Девин Л. Н., Панов В. С., Сулима А. Г. Модернизация установки для динамических ис- пытаний хрупких материалов // Породоразрушающий и металлообрабатывающий ин- струмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. – Вып. 7. –Киев: ИСМ им. В. Н. Бакуля НАН Украины. – 2004. – С. 280–283. Поступила 07.07.2006 г.

Similar Items