Потребительские свойства безвольфрамовых твердых сплавов

Наиболее важными свойствами металлокерамических твердых сплавов являются: твердость, вязкость, стойкость на истирание, удельный вес, теплопроводность и красностойкость. Все эти свойства тесно связаны одно с другим и оказывают большое влияние режущую способность твердых сплавов.

 Основным фактором, влияющим на все эти свойства, является химический состав твердых сплавов. Из всех перечисленных свойств теплопроводность и красностойкость являются свойствами независимыми, т. е. при изменении других свойств они могут оставаться ее или менее постоянными. Остальные же свойства не могут быть индивидуально изменяемы. Изменение состава сплава влечет за собой одновременное изменение всех свойств. Такие свойства как стойкость на истирание, удельный вес и твердость связаны между собой прямой зависимостью: чем выше удельный вес сплавов одного и того же состава, тем выше и твердость, и стойкость на истирание. Вязкость связана с твердостью обратной зависимостью: большей твердости соответствует меньшая вязкость и наоборот.

Твердость – способность материала сопротивляться проникновению в него другого более твердого тела. Твердость твердых сплавов зависит прежде всего от соотно­шения между количеством карбида и вспомогательного металла, т. е. твердость тем выше, чем больше карбида и меньше вспомо­гательного металла при всех прочих равных, условиях. Из сплавов одинакового состава твердость будет, больше у того сплава, кото­рый обладает большей плотностью.

На твердость оказывает влияние также зернистость сплава. Как правило, сплавы более мелкозернистые имеют большую твер­дость. Твердость является достаточно четким показателем окончания процесса спекания сплавов.

Вязкость – это способность материала выдерживать ударные нагрузки без разрушения. Вязкость может быть определена как:

§ сопротив­ление изгибу;

§ сопротивление разрыву;

§ сопротивление удару.

Стойкость на истирание – это способность сплава противостоять силе трения. Характер износа при резани зависит от природы сплава и обрабатываемого материала, но в основе износа лежит явление истирания при трении скольжения.

Теплопроводность - это способность сплава проводить тепло. Теплопроводность, относится к группе наименее изученных свойств, так же как электропроводность и магнитные свойства. Теплопроводность сплава не является аддитивным свойством, так как в сплаве практически происходит взаимодействие компонентов, а также имеется пористость. Это весьма важное свойство, особенно при обработке сталей, когда образуется сливная стружка. Меньшая теплопроводность твердых сплавов является положительным фактором.

Красностойкость - способность твердых сплавов сохранять свои механические свойства при нагреве до высокой температуры. Основным фактором, который влияет на это свойство, является химический состав сплавов. Чем выше тем­пература плавления исходных компонентов, и в первую очередь вспомогательного металла, тем выше и красностойкость сплава. У сплавов одного и того же типа красностойкость тем выше, чем меньше в них вспомогательного металла.

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.