Оренбургский государственный университет

Прогрессивная технология упрочнения твердосплавного режущего инструмента методами термической обработки с нагревом в соляных ваннах

1. Выявлено, что при нагреве при температуре 500 °С в течение 15 мин в соляной ванне (состав: 50 % KNO₃ + 50 % NaNO₂) незначительные потери массы для сплава Т15К6 — до 16,07 мг/г, Т5К10 — 45,04 мг/г и для ВК8 — 116,56 мг/г.
2. Проведены исследования термообработки твердого сплава Т15К6 по матрицам планирования 2^4-1 и 2³ эксперимента, по ним установлено, что проведенная термообработка в одном охладителе привела к повышению твердости, прочности и снижению износа при резании в 1,5-2 раза, аналогичные результаты получены при изотермической закалке.
3. Установлены размеры для каждого типа карбидов, составляющих структуру исходного твердого сплава Т15К6 и после термической обработки, с помощью программы анализа изображений Thixomet® Pro. Определено, что минимальный размер карбидов после термической обработки уменьшился на 32 %.
4. Выявлено, что после термической обработки твердого сплава Т15К6 уменьшается зернистость (с 4-го до 2-го класса) карбидной фазы (WC, TiC).
5. Установлено, что в исходном твердом сплаве Т15К6 преобладает хрупкий излом при разрушении микросколом зерен (TiW)C, причем скол переходит из зерна в зерно вследствие их срастания в процессе спекания, а после различных режимов термообработки характер излома практически не меняется и проходит по границам зерен.
6. В результате рентгенографического анализа установлено, что при термообработке изменяется структура карбида вольфрама. Термическая обработка не изменила положения линий (001), (100), (101), (110) карбидов вольфрама и титана по сравнению с исходным состоянием и, следовательно, суммы главных напряжений. Наблюдается увеличение периода решетки кобальта. В образцах твердого сплава, закаленных при температуре 1 050 °С, температура отпуска — 400 °С, 2-кратный, происходит уменьшение блоков мозаики WC и TiС, рост микроискажений решетки, что приводит к его упрочнению (σ_изг = 1 410 Н/мм², твердость 1 710 HV).