Влияние технологических факторов на структуру и свойства гранул из твердых сплавов ВК3, ВК3ОМ, ВК6, ВК6ОМ
Исследовано влияние технологических факторов на структуру, микротвердость, разрушающую нагрузку при сжатии твердосплавных гранул из сплавов ВК. Определены оптимальные технологические режимы спекания для изготовления наиболее прочных и твердых гранул. Досліджено вплив технологічних факторів на структ...
Saved in:
| Published in: | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63287 |
| 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: | Влияние технологических факторов на структуру и свойства гранул из твердых сплавов ВК3, ВК3ОМ, ВК6, ВК6ОМ / В.П. Бондаренко, В.П. Ботвинко, Р.С. Шмегера, Т.А. Косенчук, Д.В. Ботвинко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2011. — Вип. 14. — С. 476-478. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-63287 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Бондаренко, В.П. Ботвинко, В.П. Шмегера, Р.С. Косенчук, Т.А. Ботвинко, Д.В. 2014-05-31T09:25:57Z 2014-05-31T09:25:57Z 2011 Влияние технологических факторов на структуру и свойства гранул из твердых сплавов ВК3, ВК3ОМ, ВК6, ВК6ОМ / В.П. Бондаренко, В.П. Ботвинко, Р.С. Шмегера, Т.А. Косенчук, Д.В. Ботвинко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2011. — Вип. 14. — С. 476-478. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. 2223-3938 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63287 622.24 (085). (477.62) Исследовано влияние технологических факторов на структуру, микротвердость, разрушающую нагрузку при сжатии твердосплавных гранул из сплавов ВК. Определены оптимальные технологические режимы спекания для изготовления наиболее прочных и твердых гранул. Досліджено вплив технологічних факторів на структуру, мікротвердість, руйнівне навантаження статичну міцність при стисканні твердосплавних гранул із сплавів ВК. Визначено оптимальні технологічні режими спікання для виготовлення найміцніших і найтвердіших гранул. The effect of technological on structure, microhardness, bracing load in compression of granules of ВК hard alloys was studied. Optimal technological conditions of sintering to obtain granules of the highest strength and hardness were determined. 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 Влияние технологических факторов на структуру и свойства гранул из твердых сплавов ВК3, ВК3ОМ, ВК6, ВК6ОМ Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Влияние технологических факторов на структуру и свойства гранул из твердых сплавов ВК3, ВК3ОМ, ВК6, ВК6ОМ |
| spellingShingle |
Влияние технологических факторов на структуру и свойства гранул из твердых сплавов ВК3, ВК3ОМ, ВК6, ВК6ОМ Бондаренко, В.П. Ботвинко, В.П. Шмегера, Р.С. Косенчук, Т.А. Ботвинко, Д.В. Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности |
| title_short |
Влияние технологических факторов на структуру и свойства гранул из твердых сплавов ВК3, ВК3ОМ, ВК6, ВК6ОМ |
| title_full |
Влияние технологических факторов на структуру и свойства гранул из твердых сплавов ВК3, ВК3ОМ, ВК6, ВК6ОМ |
| title_fullStr |
Влияние технологических факторов на структуру и свойства гранул из твердых сплавов ВК3, ВК3ОМ, ВК6, ВК6ОМ |
| title_full_unstemmed |
Влияние технологических факторов на структуру и свойства гранул из твердых сплавов ВК3, ВК3ОМ, ВК6, ВК6ОМ |
| title_sort |
влияние технологических факторов на структуру и свойства гранул из твердых сплавов вк3, вк3ом, вк6, вк6ом |
| author |
Бондаренко, В.П. Ботвинко, В.П. Шмегера, Р.С. Косенчук, Т.А. Ботвинко, Д.В. |
| author_facet |
Бондаренко, В.П. Ботвинко, В.П. Шмегера, Р.С. Косенчук, Т.А. Ботвинко, Д.В. |
| 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 |
2011 |
| 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 |
Исследовано влияние технологических факторов на структуру, микротвердость, разрушающую нагрузку при сжатии твердосплавных гранул из сплавов ВК. Определены оптимальные технологические режимы спекания для изготовления наиболее прочных и твердых гранул.
Досліджено вплив технологічних факторів на структуру, мікротвердість, руйнівне навантаження статичну міцність при стисканні твердосплавних гранул із сплавів ВК. Визначено оптимальні технологічні режими спікання для виготовлення найміцніших і найтвердіших гранул.
The effect of technological on structure, microhardness, bracing load in compression of granules of ВК hard alloys was studied. Optimal technological conditions of sintering to obtain granules of the highest strength and hardness were determined.
|
| issn |
2223-3938 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63287 |
| citation_txt |
Влияние технологических факторов на структуру и свойства гранул из твердых сплавов ВК3, ВК3ОМ, ВК6, ВК6ОМ / В.П. Бондаренко, В.П. Ботвинко, Р.С. Шмегера, Т.А. Косенчук, Д.В. Ботвинко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2011. — Вип. 14. — С. 476-478. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT bondarenkovp vliânietehnologičeskihfaktorovnastrukturuisvoistvagranuliztverdyhsplavovvk3vk3omvk6vk6om AT botvinkovp vliânietehnologičeskihfaktorovnastrukturuisvoistvagranuliztverdyhsplavovvk3vk3omvk6vk6om AT šmegerars vliânietehnologičeskihfaktorovnastrukturuisvoistvagranuliztverdyhsplavovvk3vk3omvk6vk6om AT kosenčukta vliânietehnologičeskihfaktorovnastrukturuisvoistvagranuliztverdyhsplavovvk3vk3omvk6vk6om AT botvinkodv vliânietehnologičeskihfaktorovnastrukturuisvoistvagranuliztverdyhsplavovvk3vk3omvk6vk6om |
| first_indexed |
2025-11-25T05:50:37Z |
| last_indexed |
2025-11-25T05:50:37Z |
| _version_ |
1850508861136437248 |
| fulltext |
Выпуск 14. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
476
Investigational of coupling of single abrasive grain with the surface of work hard metal by hydroabra-
sive cutting by the way of virtual experimentation. Was received a mathematical model for definition of stress rate
in interaction zone of single abrasive grain with the surface of work hard metal.
Key words: hydroabrasive cutting, abrasive grain, hard metal.
Література
1. Самойлов В. С., Эйхманс Э. Ф., Фальковский В. А. и др. Металлообрабатывающий твердо-
сплавный инструмент. М.: Машиностроение, 1988. – 368 с.
2. Крагельский И. В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968. – 480 с.
3. Тененбаум М. М. Сопротивление абразивному изнашиванию. – М.: Машиностроение, 1976. – 387 с.
4. Киффер Р., Березовский Ф. Твердые сплавы. Перев. с нем. Изд-во «Метталургия», 1971. – 392 с.
5. Хамханов К. М. Основы планирования эксперимента. Методическое пособие для студентов специ-
альностей 190800 "Метрология и метрологическое обеспечение" и 072000 "Стандартизация и сер-
тификация (по отраслям пищевой промышленности)". – Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2001. – 50 с.
Надійшла 11.07.11
УДК 622.24 (085). (477.62)
В. П. Бондаренко1, член-кор. НАН України, В. П. Ботвинко1, канд. техн. наук,
Р. С. Шмегера 1, Т. А. Косенчук1, Д. В. Ботвинко2
1Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев
2Национальний технический университет Украины „Киевский политехнический институт”
ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ГРАНУЛ
ИЗ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ ВК3, ВК3ОМ, ВК6, ВК6ОМ
Исследовано влияние технологических факторов на структуру, микротвердость,
разрушающую нагрузку при сжатии твердосплавных гранул из сплавов ВК. Определены оптимальные
технологические режимы спекания для изготовления наиболее прочных и твердых гранул.
Ключевые слова: микрогранула, прочность, микротвердость.
В целях повышения эффективности работы бурового инструмента перспективны твердоспла-
вные высокотвердые и износостойкие гранулы. Для изготовления таких гранул выбраны сплавы ВК3,
ВК3ОМ, ВК6, ВК6ОМ [1].
Для изготовления гранул из сплавов ВК3 и ВК3ОМ приготовили смеси размолом смеси по-
рошков карбида вольфрама и кобальта в течение соответственно 36 и 200 ч. Гранулы из сплава ВК6
изготавливались из серийной смеси производства КЗТС (Кировоградского завода твердых сплавов),
гранулы из сплава ВК6ОМ изготавливались путем размолом серийной смеси ВК6 в течение 150 ч.
Приготовленные смеси замешивали на 5 %-м растворе синтетического каучука в бензине, про-
тирали через сито с ячейками размером 350 мкм, брикетировали путем прессования. Полученные бри-
кеты протирали через сито с ячейками размером 2 мм. Полученные гранулы обкатывали на сите с ячей-
ками размером 100 мкм. В результате получили крупную фракцию (не прошедшую через сито 100) и
мелкую (прошедшую через сито 100) гранул каждого сплава. Далее гранулы сушили в сушильном
шкафу в течение 24 ч. и спекали в проходной печи в среде водорода при температуре 1450 °С и ваку-
умной печи при различной температуре и выдержке 5–6 мин. Полученные спеченные агломераты гра-
нул разделяли на отдельные частицы с помощью массивных твердосплавных пластин. Более склонны-
ми к образованию прочных агломератов были мелкие гранулы особо мелкозернистой структуры.
Для приготовления шлифов спеченные гранулы на стальной пластине заливали суперклеем,
обеспечивающим прочное закрепление гранул при приготовлении шлифа.
Микротвердость НV0,2 гранул определяли прибором ПМТ3 при нагрузке 2 Н. Меньшая на-
грузка не позволяла точно измерить микротвердость из-за малого размера отпечатка , а при большей
нагрузке часть гранул разрушилась при индентировании.
РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
477
Разрушающую нагрузку определяли на установке DDА. Единичные гранулы помещали на кас-
сету с сапфировыми вкладышами, которую устанавливали на поворотный столик прибора, автоматиче-
ски измеряющий разрушающую нагрузку для каждой отдельной гранулы. Работа установки основана
на постепенном статическом сжатии единичной гранулы, помещенной между двумя плоскопараллель-
ными пластинами-опорами из сапфира, и определении усилия сжатия в момент разрушения гранулы.
Микропроцессор по заданной программе управляет механизмами создания усилия и поворота кассеты,
производит математическую обработку показаний датчика усилия и отражает результаты измерений на
цифровом дисплее и встроенном принтере. Кассета выполнена в виде кольца, по окружности которого
размещаются ячейки для таблеток-опор. Расположенный снизу силовой шток в процессе измерений
приподнимает опору с находящейся на ней единичной гранулой из ячейки кассеты и создает усилие
сжатия. Шток датчика со сменной верхней опорой расположен над тестируемой гранулой. Информация
текущего режима и результаты измерений отображаются цифровым дисплеем передней панели управ-
ления. Печатающее устройство выдает распечатывает значения разрушающей нагрузки для каждой
гранулы и среднего значения статической прочности партии гранул.
Диаграммы измеренной микротвердости и разрушающей нагрузки при сжатии гранул показа-
ны соответственно на рис.1 и 2 соответственно. На рис. 1 видно, что повышение температуры спека-
ния сплавов ВК3, ВК3ОМ, как правило, приводит к повышению микротвердости за счет получения
более плотной структуры сплава. Наибольшей микротвердости достигают сплавы, ВК3ОМ, ВК6ОМ
после спекания при температуре 1400 °С, сплавы ВК3, ВК6 –при температуре 1450 °С. При дальней-
шем повышении температуры в структуре сплавов появляются крупные зерна (4–5 мкм) и увеличи-
вается толщина кобальтовых прослоек от 0,1–0,2 до 0,3–0,5 мкм. При этом твердость гранул сплавов
ВК6, ВК6ОМ ниже, чем ВК3, ВК3ОМ. Только в единственном случае при спекании гранул из сплава
ВК3 в проходной печи в водороде получили более высокую их микротвердость в сравнении со спека-
нием в вакууме. Микротвердость всех остальных, спеченных в водороде сплавов была ниже в срав-
нении с вакуумным спеканием вследствие более крупнозернистой структуры с более толстыми ко-
бальтовыми прослойками (до 0,5 мкм).
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Марка твердого сплава-температура спекания
М
ик
ро
тв
ер
до
ст
ь
H
V
0,
2,
Г
П
а
Рис. 1 Диаграмма микротвердости НV0,2 (ГПа) экспериментальных партий гранул сплавов
ВК3, ВК3ОМ, ВК6, ВК6ОМ, полученных спеканием в лабораторной вакуумной печи при температуре
1250, 1300, 1350, 1400, 1450 °С и проходной печи в водородной среде при температуре 1450 °С: 1–
ВК3 (1250 °С); 2–ВК3ОМ (1250 °С); 3–ВК3ОМ (1300 °С); 4–ВК3ОМ (1350 °С); 5–ВК3 (1400 °С); 6–
ВК3ОМ (1400 °С); 7–ВК6 (1400 °С); 8–ВК6ОМ (1400 °С); 9–ВК3 (1450 °С); 10–ВК3ОМ (1450 °С);
11–ВК6(1450 °С); 12–ВК6ОМ (1450 °С); 13–ВК3 (1450 °С–Н2); 14–ВК3ОМ (1450 °С–Н2); 15–ВК6
(1450 °С–Н2); 16–ВК6ОМ (1450 °С–Н2)
Выпуск 14. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
478
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
ВК3–63/50 ВК3–80/63 ВК3ОМ–63/50 ВК3ОМ–80/63 ВК6–80/63 ВК6–125/100 ВК6–200/160 ВК6–250/200 ВК6–315/250
Марка твердого сплава–размеры гранул (мкм)
Ра
зр
уш
аю
щ
ая
н
аг
ру
зк
а
пр
и
сх
ат
ии
, Н
Рис. 2 Диаграмма разрушающей нагрузки при сжатии гранул различных фракций сплавов
ВК3, ВК3ОМ, ВК6
Разрушающая нагрузка мелких фракций 63/50, 80,63 гранул всех исследуемых сплавов неболь-
шая и практически одинаковая. С увеличением размеров гранул сплава ВК6 от 80/63 до 315/250 мкм
разрушающая нагрузка увеличивается от 8 до 90 Н. Полученные данные свидетельствуют о том, что
принятая технология позволяет получать гранулы разных размеров различных сплавов со свойствами,
достаточными для их использования в качестве наполнителя матриц в алмазном буровом инструменте.
Выводы
1. Отработана технология получения микрогранул размерами 40–350 мкм. Изготовлены экс-
периментальные партии гранул разной зернистости сплавов ВК3, ВК3ОМ, ВК6, ВК6ОМ.
2. Наиболее перспективным является спекание в вакуумной печи при температуре 1400 °С и
выдержке в течение (5–6 мин).
3. Полученные данные о твердости и разрушающей нагрузке свидетельствуют о перспектив-
ности использования полученных гранул в качестве композиционного наполнителя матриц алмазного
бурового инструмента.
Досліджено вплив технологічних факторів на структуру, мікротвердість, руйнівне наван-
таження статичну міцність при стисканні твердосплавних гранул із сплавів ВК. Визначено
оптимальні технологічні режими спікання для виготовлення найміцніших і найтвердіших гранул.
Ключові слова: Мікрогранула, міцність, мікротвердість.
The effect of technological on structure, microhardness, bracing load in compression of granules of
ВК hard alloys was studied. Optimal technological conditions of sintering to obtain granules of the highest
strength and hardness were determined.
Key words: microgranules, strengt, microhardness.
Литература
1. Третьяков В.И. Основы металловедения и технологии производства спеченых твердых спла-
вов.–М.: Металлургиздат, 1976. –528 с.
Поступила 27.05.11
|