Твердые сплавы

Твердые сплавы в связи с их специфическими свойствами и особыми условиями производства принято выделять в самостоятельную группу материалов.

В современной технике к этой группе относят материалы, используемые для армирования режущих инструментов, высокое сопротивление износу которых обусловлено присутствием в них карбидов вольфрама, бора, боридов хрома и других износостойких соединений.

Износостойкость твердых сплавов в 15 – 20 раз выше, чем у лучших инструментальных сталей.

Благодаря высоким эксплуатационным свойствам и простоте армирования инструмента, наибольшее применение получили металлокерамические вольфрамокобальтовые твердые сплавы (BK), некоторые свойства основных типов которых приведены в табл. 1.

Твердые сплавы типа BK получают спеканием смеси порошков монокарбида вольфрама и кобальта при температуре около 1400 °С. Сплавы сохраняют твердость карбида вольфрама, близкую к твердости алмаза, а присутствие кобальта обеспечивает их вязкость и прочность.

Сплавы типа BK являются теплостойкими. Они сохраняют свои физические и механические свойства при высоких температурах, в отличие от углеродистой инструментальной стали, теряющей свои качества при температуре выше 250 °С.

По структуре твердые сплавы подразделяются на мелкозернистые (индекс М, размер основной фракции до 1 мкм), среднезернистые (размер зерен 1—2 мкм) и крупнозернистые (индекс В, размер зерен 2—5 мкм).

В горном и камнеобрабатывающем инструменте применяются средне- и крупнозернистые сплавы, обладающие повышенной прочностью и ударной вязкостью. Наиболее часто используемой формой твердосплавного режущего элемента в камнеобрабатывающем инструменте является плоская пластина.

Таблица 1. Основные свойства твердых сплавов типа BK

В зависимости от назначения инструмента для армирующих твердосплавных пластин рекомендуются следующие типы сплавов:

ВК8 и ВК88 – для штрипсовых и дисковых пил, применяемых при распиловке низкопрочного камня;

ВК11—для ручного и механизированного ударного инструмента, применяемого при фактурной обработке камня;

ВК15—для рабочей части буров при бурении высокопрочных и прочных горных пород ручными перфораторами.