Название |
Влияние термообработки токами высокой частоты на структуру и свойства двухкарбидного твердого сплава марки Т15К6 |
Информация об авторе |
МИРЭА — Российский технологический университет, Москва, Россия
Е. С. Козик, доцент кафедры материаловедения, канд. техн. наук, эл. почта: ele57670823@yandex.ru
Оренбургский госуд арственны й университет, Оренбург, Россия Е. В. Свиденко, доцент кафедры материаловедения и технологии материалов, канд. техн. наук, эл. почта: tzvetkova.katia2016@yandex.ru |
Реферат |
В последние годы в связи со стремительным развитием машиностроительной отрасли в РФ возрастает потребность в применении высококачественного инструмента. С применением твердосплавного инструмента снимают около 70 % всей стружки. Сплавы системы WC – TiC – Co являются наиболее прочными из известных спеченных твердых сплавов, но недостаточно износостойкими. В связи с этим актуально улучшение качества твердых сплавов за счет применения упрочняющих технологий. В настоящее время повышение эксплуатационных свойств твердых сплавов обеспечивают различными методами: термообработкой в соляных печах-ваннах; термообработкой токами высокой частоты (ТВЧ); химико-термической обработкой, а также плазменной и лазерной обработкой. Одним из самых скоростных и эффективных методов является закалка ТВЧ, которая предполагает быстрый нагрев поверхностных слоев детали выше температуры закалки, а затем охлаждение со скоростью выше критической. Нагрев может быть осуществлен разными способами. Толщина закаленного слоя зависит от температуры нагрева, скорости охлаждения и конфигурации детали. Структура закаленного слоя зависит от температуры нагрева, скорости охлаждения, состава материала. После поверхностной закалки деталь может сопротивляться динамическим нагрузкам за счет вязкой сердцевины и хорошо работать в условиях износа из-за твердой поверхности. Описано влияние метода термического воздействия с использованием ТВЧ на изменение физико-механических (изменение размеров зерна, структуры, растворимости компонентов сплава и равномерности их распределения) и эксплуатационных (алмазно-абразивный износ и износ при резании по передней и задней поверхности) свойств твердосплавной пластины марки Т15К6. Эксперименты проведены на четырехгранных пластинах твердого сплава марки Т15К6. Термическая обработка пластин выполнена на установке ТВЧ при температурах 900, 1000, 1100 и 1150 oC с отпуском при температуре 500 oC и без него. Изучена микроструктура образцов после различных видов термообработки ТВЧ. |
Библиографический список |
1. Креймер Г. С. Прочность твердых сплавов. — М. : Металлургия, 1971. — 247 с. 2. Панов В. С., Чувилин А. М. Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них. — М. : МИСиС, 2001. — 428 с. 3. Sheremet V. I., Akimov G. Ya, Andreev I. V., Trosnikova I. Yu. et al. Cold isostatic pressing effect on the WC – 15 wt. % Co hard alloy strength // Strength or materials. 2024. Vol. 56. P. 551–558. 4. Suzuki H., Hayashi K. Strenght of WC – Co сemented carbides in relation to their fracture sources // Planseeber. Pulverment. 1975. Vol. 23, Iss. 1. P. 24–36. 5. Bogodukhov S. I., Kozik E. S., Svidenko E. V., Semagina Yu. V. Effect of continuous laser treatment on the wear resistance of hard alloy WCo8 // Materials Science Forum. 2023. Vol. 1083. Р. 210–216. 6. Tokova L. V., Zaitsev A. A., Kurbatkina V. V., Levashov E. A. et al. Features of the influence of ZrO2 and WC nanodispersed additives on the properties of metal matrix composite // Russ. J. Non-Ferr. Met. 2014. Vol. 55, Iss. 2. P. 186–190. 7. Богодухов С. И. Материаловедение. — М. : Старый Оскол, 2021. — 536 с. 8. Богодухов С. И., Козик Е. С., Свиденко Е. В. Азотирование твердых сплавов марок Т15К6 и Т14К8 // Цветные металлы. 2023. № 7. С. 78–82. 9. Ratov B. T., Mechnik V. A., Bondarenko N. A., Strelchuk V. V. et al. Phase formation and physicomechanical properties of WC – Co – CrB2 composites sintered by vacuum hot pressing for drill tools // Journal of Superhard Materials. 2022. Vol. 44. P. 1–11. 10. Ratov B. T., Bondarenko N. A., Mechnik V. A., Prikhna T. A. et al. Structure and properties of WC–Co composites with different CrB2 concentrations, sintered by vacuum hot pressing, for drill bits // Journal of Superhard Materials. 2021. Vol. 43. P. 344–354. 11. Gurland J. The fracture strength of Sintered WC – Co alloys in relation to composition and particle spacing // Trans. Met. Soc. AIME. 1963. Vol. 227. No. 1. P. 1146–1150. 12. Padmakumar M., Dinakaran D. A review on cryogenic treatment of tungsten carbide (WC-Co) tool material // Mater. Manuf. Process. 2021. Vol. 36. P. 637–659. 13. Богодухов С. И., Козик Е. С., Свиденко Е. В. Влияние нагрева в различных средах твердых сплавов групп ВК и ТК на качество поверхности // Известия вузов. Цветная металлургия. 2022. Т. 28, № 6. С. 71–80.
14. Бондаренко В. А. Обеспечение качества и улучшение характеристик режущих инструментов. — М. : Машиностроение, 2000. — 142 с. 15. Kim C. S., Massa T. P., Rohrer G. S. Modeling the relationship between microstructural features and the Strengh of WC – Co composites // Int. Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2006. Vol. 24, Iss. 1. P. 89–100. 16. Пат. 2509173 РФ. Способ обработки твердосплавного инструмента / Соколов А. Г. ; заявл. 12.03.2013 ; опубл. 10.03.2014. 17. Пат. 2693238 РФ. Способ упрочнения твердых сплавов / Богодухов С. И, Козик Е. С., Свиденко Е. В. ; заявл. 18.10.2018 ; опубл. 01.07.2019. 18. Yamamoto T., Ikuhara Y., Watanabe T. et. al. High resolution microscopy study in Cr3C2-doped WC – Co // Journal of Materials Science. 2001. Vol. 36. P. 3885–3890. 19. Jaensson B. O. Die untersuchung von Verformungsersheinungen in hochfeste WC – Co_Legierungeenmit Hilfeeinesneuen localisierung sverfahrens fur die Abdruckelektronenmicrosco pie // Pract. metallogr. 1972. Vol. 9, Iss. 11. P. 624–641. 20. Слесарчук В. А. Материаловедение и технология материалов. — Минск : РИПО, 2019. — 391 с. 21. ГОСТ 3882–74. Сплавы твердые спеченные. Марки. — Введ. 01.01.1976. 22. ГОСТ 17367–71. Металлы. Метод испытания на абразивное изнашивание при трении о закрепленные абразивные частицы. — Введ. 01.01.1973. |