Классификация твердых сплавов по группам применения

По областям применения твердые сплавы подразделяются следующим образом: для оснащения режущего инструмента; для горнобурового инструмента; для

инструмента для бесстружковой обработки и конструкционных деталей.

В связи с тем, что на свойства и возможности определенной марки т.с. влияет не только ее состав, но и размер зерен карбидов, вид спекания, а также учитывая, что производством т.с. сейчас занимается более 130 разных фирм ISO разработала стандарт 513-75, в котором стандартизованы только области рационального применения марки.

Каждый изготовитель т.с. должен сам отнести выпускаемую им марку к группе применения ISO.

Основными свойствами твердых сплавов, которые определяются по стандартным методикам, утвержденным Международной Организацией Стандартов (ISO) являются:

 

1.Плотность (метод определения - ISO 3369).

 

Твердость (метод определения - ISO 3878).

 

Предел прочности при изгибе (метод определения - ISO 3327).

 

Комплекс эксплутационных свойств (группы применения - ISO Т513).

 

Международный стандарт ISO Т513 классифицирует сплавы, предназначенные для

обработки материалов резанием, по областям применения в зависимости от обрабатываемых материалов и характера стружкообразования с учѐтом уровня основных свойств каждой группы применения. По (ISO) предусматривается деление всех обрабатываемых материалов на три группы: Р (обозначаются синим цветом), М (желтым) и К (красным). В группу Р входят стали и стальное литье, при обработке которых получают сливную стружку. В группу М входят нержавеющие стали, титановые и жаропрочные сплавы, при обработке которых получают стружку надлома и сливную. В группу К (kurzspanend – стружка надлома) входят чугуны, цветные металлы и их сплавы, материалы с высокой поверхностной твердостью, при обработке которых получают стружку надлома и элементную (табл. 1).

 

В зависимости от обрабатываемого материала и типа снимаемой стружки сплавы подразделяются на три основные группы резания Р, M, K, которые в свою очередь делятся на группы применения в зависимости от видов и режимов обработки резанием. Подгруппа образуется присоединением к букве двухзначной цифры. С увеличением цифры растет прочность и снижается износостойкость.

Каждая группа применения делится на подгруппы, причем с увеличением индекса подгруппы от 01 до 40 (50), условия обработки становятся более жесткими, начиная от чистового резания и заканчивая черновым с ударами. Такое рассмотрение удобно для подбора рекомендуемых марок твердых сплавов по свойствам. Чем больше индекс подгруппы применения, тем ниже требуется износостойкость твердого сплава и

допустимая скорость резания, но выше прочность (ударная вязкость) и допустимая подача и глубина резания (табл. 2).

Комплекс эксплутационных свойств, обозначенный группой применения по ISO Т513, определяется совокупностью химического состава и микроструктуры сплава, а также технологическими особенностями его изготовления.

Чем больше индекс группы применения, тем ниже износостойкость твердого сплава и допустимая скорость резания, но выше прочность (ударная вязкость) и

допустимые подача и глубина резания. Таким образом, малые индексы соответствуют чистовым операциям, когда от твердых сплавов требуется повышенная износостойкость при сравнительно невысоких требованиях к прочности и вязкости, большие индексы

соответствуют черновым операциям, когда твердый сплав должен быть прочным и вязким. Универсальной марки твердого сплава нет. Поэтому каждая марка сплава имеет свою предпочтительную область применения, в которой обеспечиваются максимальные работоспособность инструмента и производительность обработки. Границы групп

применения марок твердых сплавов определяются ориентировочно и неоднозначно, поэтому допускается использовать одну и туже марку в двух-трех подгруппах или даже в разных группах применения. Часто правильность выбора должна проверяться и корректироваться на практике

Скорость резания, непрерывность обработки, жесткость системы СПИД (станок- приспособление- инструмент-деталь), способ получения заготовки (состояние обрабатываемой поверхности) позволяет определить условие обработки и

сформулировать требования к основным свойствам твердого сплава. Условия обработки могут быть хорошие, нормальные и тяжелые.

ХОРОШИЕ – Высокие скорости. Непрерывное резание. Предварительно обработанные заготовки. Высокая жесткость технологической системы СПИД.

Требования к твердому сплаву

– высокая износостойкость.

НОРМАЛЬНЫЕ – Умеренные скорости резания. Контурное точение. поковки и отливки. Достаточно жесткая система СПИД (станок-приспособление-инструмент-деталь)

– хорошая прочность в сочетании с достаточно высокой износостойкостью.

ТЯЖЕЛЫЕ – Невысокие скорости. Прерывистое резание. Толстая корка на литье или поковках. Нежесткая система СПИД. (станок-приспособление-инструмент-деталь)

– высокая прочность.

Кроме подгрупп применения необходимо знать тип обработки (чистовая, получистовая, легкая и черновая), который позволяет ориентироваться в величинах глубины резания (t, мм) и подачи (S0, мм/об).

Знание свойств твердых сплавов помогает металлообработчикам правильно подбирать режущий инструмент.

Маркировка твердых сплавов

В марках первые буквы обозначают группу, к которой относится сплав

ВК – вольфрамовая,

 

ВК-10

 

ВК 15

 

цифры в вольфрамовой группе – количество кобальта

 

Т – титановольфрамовая,

Т10 К6

 

Т15К10

 

первые цифры в титановольфрамовой группе – количество карбида титана, а вторые цифры – количество кобальта