Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Удельный вес – это отношение плотности одного вещества к плотности другого, принимаемого за эталон при одинаковых температуре и давлении. Практический удельный вес твердых сплавов всегда ниже теоре­тически вычисленного. Это объясняется тем, что в сплаве всегда остается определенное количество пор. Удельный вес твердых сплавов является весьма важным их свойством, так как в нем собираются все важнёйшие показатели сплавов. Большому удельному весу соответствует хорошая плотность, большая вязкость, хорошая твердость, хорошие рабочие свойства.

Режущие свойства – это способность обрабатывать материалы резанием при определенной скорости и с определенной производительностью. Режущие свойства металлокерамических сплавов являются са­мым важным признаком, определяющим их качество и пригодность к работе. Основными же факторами, определяющими режущие качества резцов, являются стойкость и ско­рость резания. Под стойкостью понимается время, в течение которого резец остается острым. Под скоростью резания понимается такая скорость, при которой резец затупляется через 60 мин.

Микроструктура сплава – это строение и внутренние дефекты сплава, видимые при помощи увеличения под микроскопом.

Также важными показателями, определяющими потребительские свойства твердых сплавов, являются:

Предел прочности – (временное сопротивление разрыву) – условное напряжение, отвечающее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца.

Ударная вязкость – способность сплава выдерживать ударные нагрузки без разрушения.

Макроструктура – строение и внутренние дефекты сплава, видимые невооруженным глазом или с помощью лупы при увеличении до х 25.

Удельное электрическое сопротивление – свойство электропроводника, вычисляемое как отношение напряжения, прилагаемого к проводнику, к току, проходящему через него.

Плотность – отношение массы к объему для данного вещества.

Магнитная проницаемость – отношение плотности магнитного потока в теле ко внешнему магнитному полю, порождающему этот поток.

Модуль нормальной упругости Е (модуль Юнга) – постоянная упругость, представляющая собой отношение нормального напряжения и соответствующего относительного удлинения при растяжении (сжатии) в пределах закона Гука.

Технология производства безвольфрамовых твердых сплавов и её технологическая оценка

Безвольфрамовые твердые сплавы получают методом порошковой металлургии.

Технологический процесс состоит из следующих операций:

• взвешивание компонентов;

• мокрый размол и перемешивание порошков в шаровых мельницах;

• выпаривание ацетона;

• первое просеивание;

• приготовление пластификатора;

• замешивание смеси с пластификатором;

• выпаривание бензина;

• второе просеива­ние;

• контроль твердосплавной смеси;

• прессование;

• сушка изделий;

• спекание изделий;

• контроль качества изделий;

• механическая обработка пластин - шлифование и доводка, маркировка изделий.

Получение чистых металлов (см. блок-схему 4.1;4.2)

Для того чтобы получить карбид высокого качества, сначала восстанавливают металлы из их соединений.

Существует довольно много способов получения чистых порошкообразных металлов, однако промышленное значение получили лишь следующее:

• восстановление Н2 из окисей;

• восстановление С из окисей;

• восстановление Na из окисей;

Первым способом восстанавливают W, Co, Ni, Fe.

Вторым – только W, так как Co, Ni, Fe получаются грубозернистыми и загрязняются карбидами, что недопустимо.

Третьим способом получают Ta и Nb.

В нашем случае металлы восстанавливают при помощи водорода. Оксид металла подвергается воздействию Н2 по общей схеме:

МехОу + Н2 → Ме + Н2О

Карбонизация металлов

Следующей стадией является карбонизация металлов. Для этого восстановленные металлы смешивают с сажей. Реакция идет по схеме:

Ме + С → МехСу + Q

Просеивание

Порошки разделяют на фракции по величине частиц с использованием вибросит. Разделение происходит также с помощью воздушных сепараторов и седиментации (разделение жидких смесей).

Смешивание карбидов (см. блок-схему 4.3)

Приготовление однородной по объему механической смеси осуществляют путем смешивания порошков в специальных смесителях. Это является одной из основных операций в производ­стве спеченных твердых сплавов. От условий выполнения этой операции в значительной степени зависят свойства продукта-изделия.

Мокрый размол

В условиях мокрого размола происходит не только разру­шение конгломератов, но и измельчение зерен карбида и их смешивание со связующими металлами. Это достигается не столько ударным, сколько истирающим действием шаров при их движении внутри вращающегося барабана-мельницы.

Большое значение в процессе размола имеют также интенсивность и продолжительность размола смеси, ее соотношение с жидкостью и шарами, размер шаров.

Выпаривание ацетона

Для удаления ацетона из смеси используется вакуумный выпариватель. Вакуумное выпаривание необходимо для предотвращения окисления смеси.

Температура нагрева 70-800С, продолжительность про­цесса 8-16 ч при объеме выпаривателя 10 л.

Первое просеивание

Для улучшения процесса перемешивания порошка и пластифи­катора и удаления посторонних примесей высушенная и охлажден­ная смесь просеивается на виброситах.

Приготовление пластификатора

Процесс заключается в получении однородного раствора пластификатора, применяемого для приготовления твердосплав­ных смесей перед прессованием. Пластификатор применяется в целях повышения пластичности спрессованных изделий и улучшения прессуемости смесей.

Каучук синтетический в необходимом количестве промыва­ется от талька, размягчается в горячей воде в течение суток, измельчается и затем засыпается в реактор якорной мешалки, туда же заливается авиационный бензин типа Б-70 по ГОСТ 1012-72. В реакторе ведется непрерывное перемешивание до полного растворения каучука (8-10 ч). Затем раствор фильт­руется через тампон из двух слоев марли и ваты. Раствор синтетического каучука должен быть 7,5-8,5%. Зольность раствора не должна превышать 0,04%.

Замешивание с пластификатором

Порция смеси взвешивается на весах и засыпается в сме­ситель. Раствор СК в бензине нужной концентрации подается в смеситель тонкой струйкой (из расчета 3,5-4 л раствора на 100 нл смеси).

Выпаривание бензина

Приготовленная смесь выгружается на противень из нержа­веющей стали и помещается в сушильный шкаф.

Выпаривание бензина производится в сушильных шкафах СНВС-4, 5, 3, 4/ЗИ при температуре 120°С в течение 3-4 ч при периодическом перемешивании смесей (каждые 20-30 мин).

Второе просеивание

Для улучшения процесса прессования и удаления посторонних примесей высушенная и охлажденная смесь просеивается на виброситах с применением сетки № 035-045.

Контроль твердосплавной смеси

После размола и перемешивания контроль твердосплавного порошка осуществляется с помощью химического анализа, а до операции просеивания - методом контрольных образцов. Из каждой партии порошка прессуется по 5-10 штук контроль­ных образцов размерами 5x5x35 мм, спекаются и проверяют их физико-механические свойства.

Прессование изделий из твердосплавного порошка

Прессование изделий из твердосплавного порошка производится в разъемных пресс-формах на пресс-автоматах. Для достижения равномерной плотности заготовки по объему применяет­ся метод двухстороннего прессования. Давление, при котором прессованием получают заготовки из смесей дгя производства твердых сплавов, обычно 5000-15000 МПа и зависит от количества и качества введенного в смесь пластификатора.

Расчет навески при прессовании изделий из твердосплав­ного порошка производится по формуле:

Р = 1,02Vd, где Р – масса навески, кг; V – объем изделия в спеченном виде, м3; d – плотность

Коэффициент 1,02 компенсирует потери массы при спекании (за счет выгорания каучука).

Сушка изделий

Сушка изделий производится в сушильном шкафу при температуре 120-140°С. Время сушки от 2-10 ч в зависимости от размеров и массы изделия.

Спекание твердосплавных изделий

Спекание производится в вакуумных печах. Спекание изделий из сплава типа ТП производится при температуре 1300-1400°С (сплавы Т и ТН при температуре 1450-1650°С) с выдержкой 20-30 мин. Получение высококачественных изделий обеспечивается спеканием при вакууме. Продолжительность операции спекания 6-8 ч в зависимости от количества изделий. Производительность печи 2-3 т в год при односменной работе.

Контроль качества твердосплавных изделий

Форма, линейные и угловые размеры, радиусы сопряжений режущих кромок и других поверхностей, а также допустимые отклонения на размеры изделий должны соответствовать требованиям ГОСТ 2209-82. Годные изделия, не имеющие трещин расслоя и выкрашивания, сдаются на маркирование или механическую обработку (выполняется по мере необходимости).

Механическая обработка изделий

В твердых сплавах в зависимости от условий спекания уже в исходном состоянии могут формироваться напряжения сжатия и растяжения, глубина которых не превышает 0,1 мм. Для достижения высокой точности и качества» поверхности пластины из твердых сплавов после спекания подвергаются механической обработке на плоскошлифовальном прецизионном станке.

Технология производства изделий из сплава Т, ТН и ТП такая же, как у стандартных твердых сплавов за исключением температуры спекания, которая несколько выше, чем у сплавов ВК8 и Т15К6.

Стандарты на твёрдые спеченные безвольфрамовые сплавы, нормируемые показатели качества в соответствии с требованиями стандартов

К твердым безвольфрамовым сплавам в соответствии с ГОСТ 26530-85 Сплавы твердые спеченные безвольфрамовые относятся сплавы марок ТН20, КТН16, Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5К10, Т8К7, ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ10К8-Б, ТТ20К9

Нормируемые показатели качества по ГОСТ 26530-85 «Сплавы твердые спеченные безвольфрамовые»

Настоящий стандарт распространяется на напаиваемые и сменные изделия из твердых спеченных сплавов, предназначенных для режущих инструментов при обработке резанием металлов и неметаллических изделий.

1. Технические требования

1.1.Изделия изготовляют из твердых сплавов марок по ГОСТ 3882 и по нормативно-технической документации.

1.2.Физико-механические свойства твердых сплавов (плотность, предел прочности на изгибе, твердость) должны соответствовать ГОСТ 3882 и нормативно-технической документации.

1.3.Предельные отклонения линейных и угловых размеров, требования к поверхности, отклонения формы и расположения поверхностей изделий, выпускаемых поГОСТ 17163, ГОСТ 25394, ГОСТ 25426, ГОСТ 20771, ГОСТ 20312, должны соответствовать требованиям ГОСТ 2209

1.4. Предельные отклонения линейных и угловых размеров, требования к поверхности отклонения формы и расположения поверхностей изделий, выпускаемых по ГОCT 19043 ГОСТ 24247, ГОСТ 24257, должны соответствовать требованиям ГОСТ 19086 Пластины сменные многогранные твердосплавные. Технические условия

1.6.Поверхность изделий должна быть чистой, без трещин, расслоя, вспучиваний:

1.7.Макроструктура изделия должна быть однородной, без посторонних включений расслоя.

1.8.Микроструктура изделий, выпускаемых по ГОСТ 13833 «Пластины твердосплавные для дисковых дереворежущих пил. Конструкция и размеры», ГОСТ 13834 «Пластины твердосплавные для фрезеровки и сверления. Конструкции и размеры», ГОСТ 25426 «Пластины твердосплавные навесные типов 07, 67. Конструкции и размеры«, ГОСТ 20771 «Коронки твердосплавные напаиваемые типа 35. Конструкции и размеры», ГОСТ 20312 «Пластины твердосплавные напаиваемые типа 51. Конструкции и размеры», ГОСТ 19085 Пластины сменные многогранные твердосплавные. Технические условия, ГОСТ 24257, должна, соответствовать нормам, указанным в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Химические и физико-механические свойства твердых безвольфрамовых сплавов

Марка	Обьёмное содержание пор, %, не более		Обьёмное содержание свободного углерода, %, не более		Фаза α			Фаза Y
					Величина зерна, мм	Количество зерен, %, не менее		Величина зерна, мкм	Количество зерен, %, не менее
Т30К4		0,2		0,3		--	--		1 – 2	50
Т15К6		0,2		0,4		1 – 2	50		2 – 5	50
Т14К8		0,2		0.3		1 – 2	50		2 – 5	50
Т5К10		0,2		0,3		2 – 3	50		--	--
Т8К7		0,2		0,2		1 – 2	75		--	--
ТТ7К12		0,2		0,3		2 – 5	50		--	--
ТТ8К6		0,2		0,4		До 1	50		--	--
ТТ10К8-Б		0,2		0,3		1 – 2	50		--	--
ТТ20К9		0,2		0,1		1 – 2	75		1 - 2	75

Примечания:

• При определении количества зерен за 100 95 принимают количество зерен каждой карбидной фазы.

• Присутствие в структуре включений фазы ц (двойного карбида вольфрама и кобальта кружевной и озерковой форм) не допускается.

Наличие отдельных крупных зерен а-фазы, размер которых в 10 раз больше максимального, указанного в таблице, не допускается.

Характеристики

Список файлов курсовой работы