химический каталог




ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ, композиционные гетерогенные материалы, состоящие из твердых тугоплавких соединений, главным образом карбидов переходных металлов IV-VI гр., распределенных в пластичной матрице из металлов триады Fe.

В зависимости от состава ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫе. подразделяют главным образом на вольфрамокобальтовые (вольфрамоникелевые), содержащие WC с кобальтовой (никелевой) связующей фазой, состава WC-Co (WC-Ni); титановольфрамокобальтовые состава TiC-WC-Co; титанотанталовольфрамокобальтовые состава TiC-TaC-WC-Co и безвольфрамовые ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫе. состава TiC-Ni-Mo или Ti(C,N)-Ni-Mo. Первые три группы ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫе. обозначают соответственно буквами ВК, ТК и ТТК с цифрами: после "Т"-содержание TiC, % по массе, после "ТТ"-суммы карбидов Ti и Та, после К-Со; в сплавах ВК после цифры иногда добавляют буквы В, М, ОМ, КС или К, указывающие на крупность зерен WC (крупно-, мелко-, особомелко-зернистые сплавы) и технол. особенности производства.

Т.е. в качестве легирующих добавок содержат карбиды, нитриды и карбонитриды Nb, V, Hf, Cr, Mo и Zr.

ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫе. состава WC-Co (WC-Ni) характеризуются сочетанием высоких значений прочности, модуля упругости, остаточной деформации с высокой тепло- и электропроводностью (стойкость этих сплавов к окислению и коррозии незначительна); ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫе. состава TiC-WC-Co в сравнении с первой группой сплавов обладают меньшей прочностью и модулем упругости, однако превосходят их по стойкости к окислению, твердости и жаропрочности; ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫе. состава TiC-TaC-WC-Co характеризуются высокой прочностью, вязкостью и твердостью; безвольфрамовые ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫе. обладают наиболее коэффициент термического расширения, наим. плотностью и теплопроводностью. Свойства некоторых ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫе. приведены в табл. 1.

В ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ с. карбиды и нитриды переходных металлов IV-VI гр. представляют собой, как правило, фазы внедрения, для которых отношение атомных радиусов неметаллов (X) и металлов (М) меньше (или равно) 0,59. Стабильные карбиды и нитриды состава MX, образующие твердые фазы в ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫе., характеризуются высокими температурами плавления и твердостью (см. Карбиды, Нитриды), обладают ограниченной раствори-мостью в металлах триады Fe (табл. 2); последняя определяется размерами атомов металла, химический сродством компонентов и их кристаллич. структурой.

Увеличение (до определенного предела) зерна карбидной фазы в ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ с. приводит к увеличению пластичности, трещино-стойкости, прочности при изгибе и к уменьшению износостойкости, прочности при сжатии, твердости. Например, для ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫе. состава WC-Co:

Др. важный фактор, влияющий на свойства ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ с.,-смачиваемость MX расплавом металла триады Fe. Карбиды Сr, Мо, W полностью смачиваются расплавом металла (краевой угол смачивания q = 0°). Для карбидов Ti, V, Nb и Та характерны следующей краевые углы смачивания:

Присутствие в ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫс. структурно свободного углерода или двойного карбида металла-связки и тугоплавкого металла приводит к уменьшению твердости и прочности при изгибе.

ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫе. изготовляют методами порошковой металлургии. Технология их производства включает получение порошков металлов восстановлением их оксидов Н2 или углеродом при температурах 1073-1473 К; получение карбидов, карбонитридов или нитридов при температурах 1723-2773 К в атмосфере Н2, N2 или в вакууме; измельчение и смешение компонентов (обычно в этаноле или ацетоне) в шаровых мельницах или спец. аппаратах; введение пластификатора (раствора синтетич. каучука или парафина в бензине, ацетоне или полиэтиленгликоля в этаноле); гранулирование смесей; формование прессованием; спекание изделий в присутствии жидкой связующей фазы в атмосфере Н2, в вакуумных или вакуумно-компрессионных печах при температурах 1633-1873 К.

В качестве основные исходных материалов используют WO3 или МоО3, TiO2, оксиды Со или Ni и порошкообразные металлич. Та, Nb. Применение вакуумного спекания уменьшает концентрацию микропор в структуре сплава и тем самым повышает его прочность, например: для вольфрамоко-бальтового ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫе., содержащего 10% Со, при водородном спекании sизг 2245 МПа, при вакуумном-2410 МПа. Окончат. форму полученным заготовкам придают обработкой на электроискровых станках или шлифованием алмазными кругами.

Из ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫс. изготовляют рабочую часть режущих инструментов для обработки чугуна, стали и сплавов, цветных металлов, стеклопластиков, пластмасс, дерева, обработки металлов давлением, изготовления горно-бурового и угледобывающего инструмента, а также износостойких констемпературукц. деталей, приборов и аппаратов.

Литература: Чапорова И. Н., Чернявский К. С, Структура спеченных твердых сплавов, М., 1975; Третьяков В. И., Основы металловедения и технологии производства спеченных твердых сплавов, 2 изд., М., 1976; Металлообрабатывающий твердосплавный инструмент, М., 1988.

Ю. М. Королев, В. А. Фальковский.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
обучение джумла в москве
лечение зппп медикаментозное
рамки rcs
шкафы почтовые абонентские антивандальные марка ашпк-6 цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(07.12.2016)