Інструментальні матеріали

Тверді сплави містять суміш зерен карбідів, нітридів, карбонітридів тугоплавких металів у сполучних матеріалах. Стандартні марки твердих сплавів виготовлені на основі карбідів вольфраму, титану, танталу. Як зв'язок використовується кобальт.

Основні властивості деяких марок твердих сплавів та їх сфера застосування для ріжучих інструментів наведені нижче.

Основні властивості та сфера застосування твердих сплавів.

Марка сплавуМежа міцності на вигин, МПа не меншеЩільність г/см3HRA*, не меншеГалузь застосування

ВК3117615,0-15,389,5Чистова та остаточна обробка (точіння, нарізування різьблення, розмірна обробка отворів та ін.) сірого чавуну, кольорових металів та сплавів та неметалічних матеріалівВК3-М117615,0-15,391,0Чистова обробка (точіння, розточування, нарізування різьблення, розгортання) твердих, легованих та вибілених чавунів, цементованих загартованих сталейВК4151914,9-15,289,5Чорнова обробка при нерівномірному перерізі зрізу (точіння, фрезерування, розточування, розсвердлювання, зенкерування) при обробці чавуну, кольорових металів та сплавів, титану та його сплавів.ВК6151914,6-15,088,5Чорнова та напівчистова обробка (точіння, нарізування різьблення різцями, фрезерування, розсвердлювання та розточування, зенкерування отворів) сірого чавуну, кольорових металів та їх сплавів.ВК6-М142114,8-15,190,0Отримувальна обробка жароміцних сталей та сплавів, корозійно-стійких сталейаустенітного класу, твердих чавунів, загартованих чавунів, твердої бронзи, сплавів легких металів, обробка загартованих сталей, а також сирих вуглецевих легованих сталей при тонких перерізах зрізу на дуже малих швидкостях різанняВК6-ОМ127414,7-15,090,5Чистова та напівчистова обробка твердих, легованих та вибілених чавунів, загартованих сталей, високоміцних та жароміцних сталей, сталей та сплавів на основі титану, вольфраму та молібдену (точіння, розточування, нарізування різьблення, шабрування)ВК8166614,4-14,887,5Чорнова обробка при нерівномірному перерізі зрізу та переривчастому різанні сірого чавуну, кольорових металів та їх сплавів, корозійно-стійких, високоміцних та жароміцних сталей та сплавів, титанових сплавів (точіння, стругання, фрезерування, свердління, зенкерування)ВК10-ОМ147014,3-14,688,5Чорнова та напівчистова обробка твердих, легованих та вибілених чавунів, корозійно-стійких, високоміцних та жароміцних сталей та сплавів, особливо сплавів на основі титану, вольфраму та молібдену. Виготовлення монолітного інструменту.ВК10-М161714,3-14,688,0Обробка сталі, чавуну, деяких марок важкообробних матеріалів і неметалів суцільнотвердосплавним дрібнорозмірним інструментом (свердління, зенкерування, розгортання, фрезерування та зубофрезерування)ВК10-ХОМ, ВК15-ХОМ1500, 165014,3-14,6, 13,889,0 87,5Отримувальна та чистова обробка жароміцних сталей та сплавів, переважно гострінням.Т30К49809,5-9,892,0Чистова обробканезагартованих і загартованих вуглецевих сталей (точіння, нарізування різьблення, розгортання)Т15К6117611,1-11,690,0Отримувальне точення (безперервне різання), чистове точення (перервне різання), нарізання різьблення різцями і головками, що обертаються, напівчистове і чистове фрезерування суцільних поверхонь, розточування, чистове зенкерування, розгортання при обробці вуглецевих і легованих сталейТ14К8127411,2-11,689,5Те саме, що і для сплаву Т15К6, а також чорнова обробка при нерівномірному перерізі і безперервному різанніТ5К10142112,4-13,188,5Чорнове точення та фрезерування при нерівномірному перерізі та переривчастому різанні, фасонне точення, відрізка різцями, чистове стругання та інші види обробки вуглецевих та легованих сталей, переважно у вигляді поковок, штампувань та виливків по кірці та окалиніТ5К12166613,1-13,587,0Тяжке чорнове точення при нерівномірному перерізі сталевих поковок, штампувань і виливків по кірці з раковинами за наявності піску, шлаку та ін; всі види стругання, свердління вуглецевих легованих сталейТТК12166613,0-13,387,0Те саме, що і для сплаву Т5К12, за винятком свердління сталі. Важке чорнове фрезерування вуглецевих та легованих сталейТТ8К6132312,8-13,390,5Чистове та напівчистове точення, розточування, фрезерування та свердління сірого, ковкого та вибіленого чавунів. Безперервне точення з невеликими перерізами зрізу сталевого лиття, високоміцних корозійностійких сталей, у тому числі і загартованих.Обробка сплавів кольорових металів та деяких марок титанових сплавів при різанні з малими та середніми перерізами зрізуТТ20К9147012,0-12,591,0Фрезерування сталі, особливо глибоких пазів, та інші види обробки, що зумовлюють підвищені вимоги до опору сплаву тепловим та механічним циклічним навантаженнямТТ10К8-Б161713,5-13,889,0Чорнова та напівчистова обробка корозійно-стійких сталей аустенітного класу, маломагнітних сталей, жароміцних сталей та сплавів, титанових сплавів.

Залежно від складу карбідної фази та зв'язки позначення твердих сплавів включає літери, що характеризують карбідоутворюючі елементи (В - вольфрам, Т - титан, друга літера Т - тантал) і зв'язку (літера К - кобальт). Масова частка карбідоутворювальних елементів в однокарбідних сплавах, що містять тільки карбід вольфраму, визначається різницею між 100 % і масовою часткою зв'язки (цифра після літери К), наприклад, сплав ВК4 містить 4 % кобальту і 96 % WC.

У двокарбідних WC++TiC цифрових сплавах після букви карбідоутворюючого елемента визначається масова частка карбідів цього елемента, наступна цифра — масова частка зв'язки, решта — масова частка карбіду вольфраму (наприклад, сплав Т5К10 містить 5 % TiC, 10 % С і 85 % WC) .

У трикарбідних сплавах цифра після букв ТТ означає масову частку карбідів титану та танталу. Цифра за буквою К — масова частка зв'язки, решта — масова частка вольфраму карбіду (наприклад, сплав ТТ8К6 містить 6 % кобальту, 8 % карбідів титану і танталу і 86 % карбіду вольфраму).

У металообробці стандартом ІСО виділено три групи застосування твердосплавного ріжучого інструменту: група Р — довжина обробкиматеріалів, що дають зливну стружку, група К – стружку надлому та група М – для обробки різних матеріалів (універсальні тверді сплави). Кожна область поділяється на групи та підгрупи.

Нижче наведені групи застосування сплавів по ІСО.

Відповідність марок твердих сплавів міжнародної класифікації ІСО.

Основні групи різанняГрупи застосування
Позна- ченняОброблюваний матеріал і тип стружки, що знімаєтьсяВид обробки та умови застосування
Позна- ченняКолір марки- рівки

Р01Сталь, сталеве лиття, що дають зливну стружкуЧистове точення, розточування, розгортання. Висока точність обробки та висока якість поверхні виробу. Відсутність вібрації під час роботиР10Сталь, сталеве лиття, що дають зливну стружкуТочення, точення по копіру, нарізування різьблення, фрезерування, розсвердлювання, розточуванняР20Сталь, сталеве лиття, ковкий чавун та кольорові метали, що дають зливну стружку.Точення, копіювання, фрезерування, чистове струганняР25Сталь нелегована, низько- та середньолегованаФрезерування, у тому числі фрезерування глибоких пазів, інші види обробки, при яких пред'являються підвищені вимоги до опору сплаву тепловим і механічним навантаженнямР30Сталь, сталеве лиття, ковкий чавун, що дають зливну стружкуЧорне точення, фрезерування, стругання. Для робіт у несприятливих умовах*Р40Сталь, сталеве лиття з включеннями піску та раковинами, що дають зливну стружку та стружку надломуЧорне точення, стругання. Для робіт у особливо несприятливих умовах*Р50Сталь, сталеве лиття із середньою або низькою міцністю, з включеннями піску та раковинами, що дають зливну стружку та стружку надломуТочення, стругання, довбання при особливо високих вимогах до міцності твердого сплаву через несприятливі умови різання*. Для інструменту складної формиМ10Сталь, сталеве лиття, високолеговані сталі, у тому числі аустенітні, жароміцні сталі та сплави, що важко обробляються, сірий, ковкий і легований чавуни, що дають як зливну, так і стружку надлому.Точіння та фрезеруванняМ20Сталеве лиття, аустенітні сталі, марганцевиста сталь, жароміцні сталі та сплави, що важко обробляються, сірий і ковкий чавуни, що дають як зливну, так і стружку надлому.Точіння та фрезеруванняМ3ОСталеве лиття, аустенітні сталі, жароміцні сталі та сплави, що важко обробляються, сірий і ковкий чавуни, що дають як зливну, так і стружку надлому.Точення, фрезерування, стругання. Умови різання несприятливі*М40Низьковуглецева сталь з низькою міцністю, автоматна сталь та інші метали та сплави, що дають як зливну, так і стружку надлому.Точення, фасонне точення, відрізка переважно на верстатах-автоматах

* Несприятливими умовами роботи слід вважати роботу зі змінною глибиною різання, з переривчастою подачею, з ударами, вібраціями, з наявністю ливарної кірки та абразивних включень в оброблюваному матеріалі.

Залежно від оброблюваного матеріалу і типу стружки, що знімається, сплави тверді спечені поділяються на три основні групирізання: Р, М та К.

Залежно від видів та режимів обробки різанням основні групи різання поділяються на групи застосування.

Групи застосування позначаються буквою основної групи різання та числовим індексом, що характеризує зміну виду обробки, режиму різання та властивостей твердого сплаву.

Чим вище число індексу в позначенні трупи застосування, тим нижче зносостійкість твердого сплаву і швидкість різання, що допускається, але вище міцність твердого сплаву і допускається подача і глибина різання при обробці різанням.