Вк3
Характеристики твердых сплавов
Характеристики определяют их свойства и область применения. К ним относятся:
- наименование и процентное содержание химических элементов;
- физические и механические свойства;
- особенности технологических процессов получения;
Химический состав, процентное содержание основных элементов определяется по таблицам ГОСТ.
Производство твердых сплавов
К физико — механическим характеристикам относятся:
- допустимая прочность, которая проверяется при помощи изгиба (изменяется от 1200МПа ВК2, до 2150 МПа для сплава ВК25);
- твердость (возрастает от 89,5HRA — ВК3, достигает величины 91 HRA — ТТ20К9);
- плотность (этот показатель колеблется от 14,9г/см3 до 15,2г/см3);
- реализуемая теплопроводность — около 51 Вт/(м×°С);
- жаропрочность;
- коррозийная стойкость.
Приведенный перечень характеристик позволяет определить область использования.
Вк11-в
Области применения
Из них изготавливают оснастку к металлорежущим станкам, бурильному оборудованию.
Перечень основных направлений использования выглядит следующим образом:
- изготавливают сверла, фрезы, резцы и другой инструмент металлорежущий инструмент;
- отдельные детали мерительного инструмента;
- изготовление специальных клейм, различных штампов;
- инструментов для вырубки;
- отдельных элементов станков для волочения и проката;
- инструменты для горнодобывающей техники;
- элементы износостойких подшипников;
- напыление на стальные корпуса подшипников;
- оборудование для рудообогатитегтных фабрик;
- напыление на поверхности деталей из более мягких материалов. Это позволяет значительно улучшить твердость, жаропрочность, коррозийную стойкость.
Вк11-вк
(Измененная редакция, Изм
№ 1, 3, 4, 6).
3. Область применения твердых сплавов указана в приложении 1.
4. Классификация марок твердых сплавов для обработки материалов резанием в соответствии с международным стандартом ИСО 513 и СТ СЭВ 5015 приведена в приложении 2.
Группы применения твердых сплавов для горного инструмента обозначены в соответствии с СТ СЭВ 1251 и приведены в приложении 3. Обозначения марок сплавов по национальным стандартам приведены в приложении 4.
(Измененная редакция, Изм. № 2, 3, 5).
| Марки | Применение |
| Для обработки материалов резанием | |
| вк3 | Чистового точения с малым сечением среза, окончательного нарезания резьбы, развертывания отверстий и других аналогичных видов обработки серого чугуна, цветных металлов и их сплавов и неметаллических материалов (резины, фибры, пластмассы, стекла, стеклопластиков и т.д.). Резки листового стекла |
| вк3-м | Чистовой обработки (точения, растачивания, нарезания резьбы, развертывания) твердых, легированных и отбеленных чугунов, цементированных и закаленных сталей, а также высокоабразивных неметаллических материалов. |
| ВК6-ОМ | Чистовой и получистовой обработки твердых, легированных и отбеленных чугунов, закаленных сталей и некоторых марок нержавеющих высокопрочных и жаропрочных сталей и сплавов, особенно сплавов на основе титана, вольфрама и молибдена (точения, растачивания, развертывания, нарезания резьбы, шабровки). |
| ВК6-М | Получистовой обработки паропрочных сталей и сплавов, нержавеющих сталей аустенитного класса, специальных твердых чугунов, закаленного чугуна, твердой бронзы, сплавов легких металлов, абразивных неметаллических материалов, пластмасс, бумаги, стекла. Обработки закаленных сталей, а также сырых углеродистых и легированных сталей при тонких сечениях среза на весьма малых скоростях резания. |
| ТТ8К6 | Чистового и получистового точения, растачивания, фрезерования и сверления серого и ковкого чугуна, а также отбеленного чугуна. Непрерывного точения с небольшими сечениями среза стального литья, высокопрочных, нержавеющих сталей, в том числе и закаленных. Обработки сплавов цветных металлов и некоторых марок титановых сплавов при резании с малыми и средними сечениями среза. |
| ВК6 | Чернового и получернового точения, предварительного нарезания резьбы токарными резцами, получистового фрезерования сплошных поверхностей, рассверливания и растачивания отверстий, зенкерования серого чугуна, цветных металлов и их сплавов и неметаллических материалов. |
| ВК8 | Чернового точения при неравномерном сечении среза и прерывистом резании, строгании, чернового фрезерования, сверления, чернового рассверливания, чернового зенкерования серого чугуна, цветных металлов и их сплавов и неметаллических материалов. Обработки нержавеющих, высокопрочных и жаропрочных труднообрабатываемых сталей и сплавов, в том числе сплавов титана. |
| ВК10-ХОМ | Сверления, зенкерования, развертывания, фрезерования и зубофрезерования стали, чугуна, некоторых труднообрабатываемых материалов и неметаллов цельнотвердосплавным, мелкоразмерным инструментом. |
| ВК15 | Режущего инструмента для обработки дерева. |
| Т30К4 | Чистового точения с малым сечением среза (типа алмазной обработки); нарезания резьбы и развертывания отверстий незакаленных и закаленных углеродистых сталей. |
| Т15К6 | Получернового точения при непрерывном резании, чистового точения при прерывистом резании, нарезания резьбы товарными резцами и вращающимися головками, получистового и чистового фрезерования сплошных поверхностей, рассверливания и растачивания предварительно обработанных отверстий, чистового зенкерования, развертывания и других аналогичных видов обработки углеродистых и легированных сталей. |
| Т14К8 | Чернового точения при неравномерном сечении среза и непрерывном резании, получистового и чистового точения при прерывистом резании; чернового фрезерования сплошных поверхностей; рассверливания литых и кованых отверстий, чернового зенкерования и других подобных видов обработки углеродистых и легированных сталей. |
| Т5К10 | Чернового точения при неравномерном сечении среза и прерывистом резании, фасонного точения, отрезки токарными резцами; чистового строгания; чернового фрезерования прерывистых поверхностей и других видов обработки углеродистых и легированных сталей, преимущественно в виде поковок, штамповок и отливок по корке и окалине. |
| ТТ7К12 | Тяжелого чернового точения стальных поковок, штамповок и отливок по корке с раковинами при наличии песка, шлака и различных неметаллических включений, при неравномерном сечении среза и наличии ударов. Всех видов строгания углеродистых и легированных сталей. Сверления отверстий в стали. |
| ТТ7К12 | Тяжелого чернового точения стальных поковок, штамповок и отливок по корке с раковинами при наличии песка, шлака и различных неметаллических включений при равномерном сечении среза и наличии ударов. Всех видов строгания углеродистых и легированных сталей. Тяжелого чернового фрезерования углеродистых и легированных сталей. |
| ТТ10К8-Б | Черновой и получистовой обработки некоторых марок труднообрабатываемых материалов, нержавеющих сталей аустенитного класса, маломагнитных сталей и жаропрочных сталей и сплавов, в том числе титановых. |
| ТТ20К9 | Фрезерования стали, особенно фрезерования глубоких пазов и других видов обработки, предъявляющих повышенные требования к сопротивлению сплава тепловым и механическим циклическим нагрузкам. |
| Т8К7 | При фрезеровании труднообрабатываемых чугунов. |
| Для оснащения горного инструмента | |
| ВК6 | Вращательного бурения геологоразведочных, эксплуатационных и взрывных шпуров и скважин в монолитных и абразивных горных породах с коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова до f = 8. |
| ВК6-В | Ударно-поворотного бурения шпуров в горных породах с коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова f = 8. Зарубки крепких каменных углей с незначительным включением твердых пород. |
| ВК4-В | Бурения электро- и пневмосверлами углей, антрацитов, неокварцованных сланцев, калийных и каменных солей; бурения ручными и колонковыми электросверлами горных пород с коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова до f = 8. Армирования шарошечных долот. |
| ВК8 | Вращательного бурения геологоразведочных, эксплуатационных и взрывных шпуров и скважин в трещиноватых образивных горных породах с коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова до f = 8. Распиловки мрамора и известняка, а также в камнерезных машинах. |
| ВК8-ВК | Шарошечного бурения геологоразведочных, эксплуатационных и взрывных скважин в крепких и очень крепких абразивных горных породах с коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова до f = 18. |
| ВК8-В | Ударно-поворотного, ударно-вращательного и вращательно-ударного бурения шпуров и скважин в крепких горных породах с коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова до f = 14 Зарубки крепких каменных углей с включением твердых пород. Обработки гранитов и подобных по крепости горных пород. |
| ВК11-ВК | Шарошечного бурения геологоразведочных, эксплуатационных и взрывных шпуров и скважин в вязких, средней твердости и твердых абразивных горных породах с коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова f = 10. |
| ВК11-В | Ударно-поворотного, ударно-вращательного, вращательно-ударного бурения шпуров и скважин в очень крепких и абразивных горных породах с коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова до f = 18. |
| BK15 | Ударно-поворотного, ударно-вращательного бурения шпуров и скважин в высшей степени крепких горных пород с коэффициентом крепости по шкале Протодьяконова до f = 20. |
| BK15 | Обработка гранита и других горных пород при работе пневматическими молотками. |
| Для бесстружковой обработки металлов, быстроизнашивающихся деталей машин, приборов и приспособлений | |
| ВК3, ВК3-М, ВК4, ВК6, ВК6-М | Сухого волочения проволоки из стали, цветных металлов и их сплавов при небольшой степени обжатия. Быстроизнашивающихся деталей машин, приборов и измерительного инструмента, работающих без ударных нагрузок. |
| ВК8 | Волочения, калибровки и прессования прутков и труб из стали цветных металлов и их сплавов. Быстроизнашивающихся деталей машин, приборов и измерительного инструмента, работающих при небольших ударных нагрузках. |
| ВК10 | Волочения и калибровки прутков и труб из стали, цветных металлов и их сплавов при средней степени обжатия. Быстроизнашивающихся деталей машин, приборов и измерительного инструмента, работающих при ударных нагрузках средней интенсивности. |
| ВК15 | Волочения и прессования прутков и труб из стали при повышенной степени обжатия. Штамповки, высадки, обрезки, вытяжки углеродистых и качественных сталей при ударных нагрузках малой интенсивности. |
| ВК20 | Штамповки, высадки, обрезки углеродистых и качественных сталей при ударных нагрузках средней и высокой интенсивности. |
| ВК10-КС | Штамповки, высадки, вытяжки легированных и специальных сталей при ударных нагрузках малой интенсивности. |
| BК20-KC | Штамповки, высадки, обрезки легированных и специальных сталей и сплавов при ударных нагрузках средней интенсивности. |
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.
(
Измененная редакция, Изм. № 1, 6).
| Основные группы резания | Группы применения | Изменение режима резания | Изменение свойств твердых сплавов | |||
| Обозначение | Цвет маркировки | Обозначение | Обрабатываемый материал и тип снимаемой стружки | Вид обработки и условия применения | ||
| Р | Синий | Р10 | Сталь, стальное литье, дающие сливную стружку | Точение, точение по копиру, нарезание резьбы, фрезерование, рассверливание, растачивание | ||
| Р20 | Сталь, стальное литье, ковкий чугун и цветные металлы, дающие сливную стружку | Точение, точение по копиру, фрезерование, чистовое строгание | ||||
| Р25 | Сталь нелегированная, низко- и среднелегированная | Фрезерование, в том числе и фрезерование глубоких пазов, другие виды обработки, при которых предъявляются повышенные требования тс сопротивлению сплава тепловым и механическим нагрузкам | ||||
| Р30 | Сталь, стальное литье, ковкий чугун, дающие сливную стружку | Черновое точение, фрезерование, строгание. Для работ в неблагоприятных условиях* | ||||
| Р40 | Сталь, стальное литье с включениями песка и раковинами, дающие сливную стружку и стружку надлома | Черновое точение, строгание. Для работ в особо неблагоприятных условиях* | ||||
| Р50 | Сталь, стальное литье со средней или низкой прочностью, с включениями песка и раковинами, дающие сливную стружку и стружку надлома | Точение, строгание, долбление при особо высоких требованиях к прочности твердого сплава в связи с неблагоприятными условиями резания*. Для инструмента сложной формы | ||||
| М | желтый | М10 | Сталь, стальное литье, высоколегированные стали, в том числе аустенитные, жаропрочные труднообрабатываемые стали и сплавы, серый, ковкий и легированный чугуны, дающие как сливную, так и стружку надлома | Точение и фрезерование | ||
| М20 | Стальное литье, аустенитные стали, марганцовистая сталь, жаропрочные труднообрабатываемые стали и сплавы, серый и ковкий чугуны, дающие как сливную, так и стружку надлома | Точение и фрезерование | ||||
| М30 | Стальное литье, аустенитные стали, жаропрочные труднообрабатываемые стали и сплавы, серый и ковкий чугуны, дающие как сливную, так и стружку надлома | Точение, фрезерование, строгание. Условия резания неблагоприятные* | ||||
| М40 | Низкоуглеродистая сталь с низкой прочностью, автоматная сталь и другие металлы и сплавы, дающие как сливную, так и стружку надлома | Точение, фасонное точение, отрезка преимущественно на станках-автоматах | ||||
| К | красный | К01 | Серый чугун преимущественно высокой твердости, алюминиевые сплавы с большим содержанием кремния, закаленная сталь, абразивные пластмассы, керамика, стекло, дающие стружку надлома | Чистовое точение, растачивание, фрезерование, шабрение | ||
| К05 | Легированные и отбеленные чугуны, закаленные стали, нержавеющие высокопрочные и жаропрочные стали и сплавы, Дающие стружку надлома | Чистовое и получистовое точение, растачивание, развертывание, нарезание резьбы | ||||
| К10 | Серый и ковкий чугуны преимущественно повышенной твердости, закаленная сталь, алюминиевые и медные сплавы, пластмассы, стекло, керамика, дающие стружку надлома | Точение, растачивание, фрезерование, сверление, шабрение | ||||
| К20 | Серый чугун, цветные металлы, сильно абразивная прессованная древесина, пластмассы, дающие стружку надлома | Точение, фрезерование, строгание, сверление, растачивание | ||||
| К30 | Серый чугун низкой твердости и прочности, сталь низкой прочности, древесина, цветные металлы, пластмасса, плотная древесина, дающая стружку надлома | Точение, фрезерование, строгание, сверление. Работа в неблагоприятных условиях *. Допустимы большие передние углы заточки инструмента | ||||
| К40 | Цветные металлы, древесина, пластмассы, дающие стружку надлома | Точение, фрезерование, строгание. Допустимы большие передние углы заточки инструмента | ||||
____________
Неблагоприятными условиями работы следует считать работу с переменной глубиной резания, с прерывистой подачей, с ударами, вибрациями, с наличием литейной корки и абразивных включений в обрабатываемом материале.
В зависимости от обрабатываемого материала и типа снимаемой стружки сплавы твердые спеченные подразделяются на три основные группы резания: Р, М и К.
В зависимости от видов и режимов обработки резанием основные группы резания подразделяются на группы применения в соответствии с приложением 2.
Группы применения обозначаются буквой основной группы резания и числовым индексом, который характеризует изменение вида обработки, режима резания и свойств твердого сплава.
Чем выше число индекса в обозначении группы применения, тем ниже износостойкость твердого сплава и допускаемая скорость резания, но выше прочность твердого сплава и допускаемая подача и глубина резания при обработке резанием.
Кроме установленных в настоящем стандарте групп применения, допускается дополнительно устанавливать не более одной промежуточной группы применения, числовой индекс которой должен быть промежуточным между двумя соседними группами применения, например К15 (между К10 и К20).
Группа применения Р01 может подразделяться с помощью следующих обозначений: Р01.1; Р01.2 и Р01.3.
Введение промежуточных групп применения возможно только в том случае, если твердый сплав существенно отличается по износостойкости и прочности от сплавов, относящихся к соседним группам применения.
Обозначение марок твердых сплавов не должно совпадать с обозначением основной группы резания и группы применения.
К обозначению группы применения твердых сплавов с покрытием добавляется буква «С», например, Р30С; К20С.
Данные о принадлежности к группам применения марок твердых сплавов, установленных в стандартах стран — членов СЭВ, приведены в приложении 5.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
(Измененная редакция, Изм. № 5).
| Обозначение по СТ СЭВ | Область применения | Изменение свойств твердых спеченных сплавов | |
| Группа | Подгруппа | ||
| В | 01 | Вращательное бурение мягких горных пород: сланцев, гипса, калийных и каменных солей и т.п., зарубка углей | |
| 10 | Вращательное, ударно-поворотное бурение монолитных и трещиноватых горных пород: известняка, доломита, мрамора, угля, каменной соли и т.п. Зарубка крепких каменных углей с незначительным включением твердых пород | ||
| 15 | Шарошечное бурение крепких и очень крепких абразивных горных пород: кварцита, крепкого гранита, кремнистого сланца и т.п. | ||
| 20 | Ударно-поворотное и ударно-вращательное бурение крепких горных пород: плотного гранита, крепких песчаников, известняка и кварцита, крепких железных руд и т.п. Зарубка крепких каменных углей с включением твердых горных пород | ||
| 25 | Шарошечное бурение вязких, средней твердости абразивных горных пород: плотного мергеля, сланца и т.п. | ||
| 30 | Ударно-поворотное и ударно-вращательное бурение крепких и очень крепких абразивных горных пород: крепких гранитовых пород, кварцитов, очень крепких гранитов и т.п. | ||
| 40 | Ударно-поворотное, ударно-вращательное бурение крепчайших горных пород, наиболее крепких, плотных и вязких кварцитов и т.п. | ||
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.
(Измененная редакция, Изм. № 5).
| Обозначение по СТ СЭВ | Марки твердых спеченных сплавов по национальным стандартам стран — членов СЭВ в соответствии с группами применения | |||||||||
| Группа | ||||||||||
Классификация
Многообразие подобных материалов требует четкого разделения по характерным особенностям. Классификация твердых сплавов производится по таким признакам:
- составу химических элементов (наименованию, процентному содержанию);
- по технологии производства;
- области применения.
По присутствующим химическим элементам их делят на следующие категории:
- вольфрамокобальтовые (маркировка ВК);
- титановольфрамокобальтовые (ТК);
- титанотанталовольфрамокобальтовые (ТТК).
По применяемым технологиям получения разделяют на: спекаемые, литые, порошкообразные. Спекаемые, состоят из карбидов. Делятся на три группы:
- однокарбидные (карбид вольфрама);
- двухкарбидные (включающие карбиды двух металлов: титана и вольфрама);
- трехкарбидные (сваренные из трех элементов).
По процентному содержанию каждого элемента их делят на следующие группы.
К первой относятся материалы, состоящие из карбида вольфрама и кобальт. Они имеют обозначения ВК. К этой многочисленной группе относятся сплав: ВК4, ВК3М, ВК6М. очень популярным является твердый сплав ВК8 и ВК3. Расшифровывается ВК3 так же, как и все вольфрамовые сплавы.
Вторая объединяет титановольфрамовые сплавы. Имеет аббревиатуру ТК. К ней относятся: Т5К10, Т14К8.
Третья включает все титанотанталовольфрамовые сплавы. Обозначают ТТК. Например, ТТ7К12 и другие.
Четвертая, объединяет материалы, у которых имеется износостойкое покрытие. Они обозначаются аббревиатурой ВП. В нее входят: ВП3115, ВП3325. В основу каждого из них заложена основа известного сплава. Например, у ВПЗ115 основа – ВК6.
Вольфрамосодержащие твердые сплавы
Их маркируют следующим образом — ВК6, ВКЗМ, ВК6М, ВК8. Основной областью применения является изготовление режущего инструмента. Сплав ВК8 применяется для изготовления резцов.
Комплект наконечников ВК6
Он позволяет обрабатывать чугун. Используют для производства инструмента, способного осуществлять так называемую безстружковую обработку материалов.
Титановольфрамосодержащие твердые сплавы
Из марок Т5К10, Т14К8, Т15К6 изготавливают инструмент для высокоскоростной обработки различных видов стали. С их помощью обрабатывают металлы, различные соединения с повышенными показателями твердости и теплостойкости.
Самым характерным примером подобного инструмента являются различного рода резцы и буровые колонки.
Подгруппа
ВК8
HG 30
вк11в
ПРИЛОЖЕНИЕ 4.
(Введено дополнительно, Изм. № 2).
| Группа применения | ||||||
