Cтраница 3
Этот сплав состоит из трех структурных фаз: твердого раствора карбидов тантала, титана и вольфрама ( серые овальные зерна), свободного карбида вольфрама, образующего основной обтем ( белые граненые зерна), и кобальтовой связки. [31]
![]() |
Схемы изнашивания металла раздробленными породами. [32] |
В процессе повышения удельной мощности растет температура поверхности, твердого сплава, Разогрев твердого сплава приводит к уменьшению твердости и прочности как зерен карбида вольфрама, так и связки. Твердость кобальтовой связки меньше, чем твердость зерен карбидов, поэтому наблюдается опережающий износ связки и выкрашивание зерен карбидов, которые пластически деформируют и царапают поверхность твердого сплава. Изнашиваемая поверхность приобретает характерную полосчатость. При разрушении малоабразивной горной породы на поверхности твердого сплава развивается сетка трещин не только при циклическом взаимодействии с горной породой, но и при непрерывном контакте. [33]
Вследствие значительной пористости твердых сплавов окислительным процессам подвергаются не только контактные поверхности, но и зерна, лежащие на глубине. Продуктами окислительного процесса кобальтовой связки являются окислы СоС4 и СоО, а карбидов - WOs и ТЮ2, твердость которых в 40 - 60 раз меньше твердости твердых сплавов. В результате окислительного процесса нарушается монолитность сплава, ослабляются связи между зернами и создаются благоприятные условия для их вырывания силами трения. Интенсивность и скорость окисления увеличиваются с повышением содержания кобальта. [34]
Занимая активные участки поверхности кобальтовой связки, она вызывает резкое падение скорости растворения сплава в целом, поскольку растворение фазы внедрения - карбида вольфрама также тормозится при пассивировании связки. Одновременно в результате адсорбции на поверхности сплава ионов гидроксила образуется катализатор, ускоряющий дальнейшую реакцию растворения кобальта. Повышение скорости ионизации кобальтовой связки устраняет и связанные с ней ограничения в растворении карбида вольфрама, что также приводит к некоторому повышению плотности тока. При этом выделяется кислород. Совокупность этих факторов служит причиной образования наряду с ионизацией кобальта нерастворимого окисла трехвалентного, а возможно и четырехвалентного кобальта. Поэтому с ростом скорости процесса отвод продуктов реакции затрудняется. По мере сдвига потенциала в положительную сторону процесс ионизации сплава начинает конкурировать с образованием на его поверхности пленки, состоящей из продуктов растворения. В некоторый момент эти скорости должны сравняться, затем вторая начинает превалировать. [35]
Абразивное изнашивание твердосплавного инструмента заключается как в некотором износе частиц карбида вольфрама, так и истирания более мягкой кобальтовой связки. В первоначальный момент резания более интенсивно изнашивается мягкая кобальтовая связка, что приводит к оголению и выступанию частиц карбидов, которые осуществляют микрорезание. Выступающие зерна карбидов изнашиваются главным образом путем округления. Износ зерен карбидов приводит к увеличению сил резания, что в свою очередь может вызвать выпадение отдельных зерен. Причиной износа является и цикличность действующих на отдельные зерна нагрузок. Абразивное изнашивание лезвийных инструментов из синтетических алмазов происходит за счет истирания и образования на поверхности инструмента большого количества микрокромок, которые в процессе резания постоянно обновляются, что позволяет в течение длительного времени сохранять режущие свойства инструмента. Стойкость алмазного инструмента на несколько порядков выше, чем твердосплавного. Абразивное изнашивание алмазно-абразивного инструмента происходит из-за истирания связки и выпадения отдельных зерен с поверхности инструмента. Наблюдаются и затупление зерен, а также развитие имеющихся микротрещин и разрушение вследствие этого самих зерен. [36]
Металлокерамические твердые сплавы бывают однокарбид-ными и многокарбидными. Однокарбидные сплавы состоят из карбида вольфрама и кобальтовой связки. [37]
![]() |
Зависимость степени упрочнения твердых сплавов после лазерной обработки от содержания кобальта и размера карбидных зерен. [38] |
В результате исследований, проведенных в широком диапазоне плотностей энергии лазерного пучка, установлено [101, 121, 122], что для определенной марки твердого сплава существуют оптимальные режимы обработки. Для вольфрамокобальтовых твердых сплавов степень упрочнения определяется состоянием кобальтовой связки и зернистостью карбидных зерен. На состояние связки оказывают влияние процессы насыщения продуктами распада карбида - вольфрамом, углеродом, плавления и испарения. [39]
![]() |
Зависимость степени упрочнения твердых сплавов после лазерной обработки от содержания кобальта и размера карбидных зерен. [40] |
В результате исследований, проведенных в широком диапазоне плотностей энергии лазерного пучка, установлено [101, 121, 122], что для определенной марки твердого сплава существуют оптимальные режимы обработки. Для польфрамокобальтовых твердых сплавов степень упрочнения определяется состоянием кобальтовой связки и зернистостью карбидных зерен. На состояние связки оказывают влияние процессы насыщения продуктами распада карбида - вольфрамом, углеродом, плавления и испарения. [41]
Износ твердосплавных инструментов при высоких скоростях резания может происходить как результат удаления инструментального материала из зон контакта вследствие пластического течения контактных слоев. Структурные превращения, которые вызываются растворением карбидного каркаса в кобальтовой связке при высоких температурах контакта [34], по-видимому, способствуют пластическому течению тонких слоев инструментального материала и своеобразному намазыванию кобальтовой составляющей на поверхность изделия и стружки. [42]
Сплав ВК8 отличается еще более положительными значениями потенциалов, чем чистый карбид вольфрама. Причина этого заключается в том, что сплав состоит из двух фаз: кобальтовой связки, представляющей собой твердый раствор 4 - 6 % вольфрама в кобальте, и распределенных в ней зерен фазы внедрения - карбида вольфрама. [43]
При соприкосновении с раствором CuSO4 поверхность сплава оказывается покрытой сплошным тонким слоем металлической меди, которая затем снимается абразивным порошком на шлифовальнике. Шлифование твердого сплава в растворе CuSO4 заключается в последовательном чередовании процессов химического разрушения кобальтовой связки и образования медного слоя с процессом механического удаления этого слоя. [44]
Первые сплавы такого типа получены ( 1923 - 25) в Германии на основе монокарбида вольфрама с кобальтовой связкой. [45]