Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Твердые сплавы

03.11.2018

С древних времен известно много веществ, имеющих более высокую твердость, чем закаливаемые инструментальные стали. Среди многих других материалов алмаз, корунд и кварцит были естественными материалами, применявшимися для шлифования металлов. Они могли быть использованы в виде свободного абразива или шлифовальных кругов, но не были пригодны в качестве металлообрабатывающих инструментов вследствие недостаточной ударной вязкости. Появление еще в прошлом веке электрической печи позволило получить новые твердые вещества при очень высоких температурах. Американский химик Ачесон получил карборунд в 1891 г. в электрической дуге между двумя угольными электродами. Он применяется теперь в свободном виде в качестве абразива и вместе с керамической связкой является очень важным материалом для шлифовальных кругов, однако недостаточно вязким для режущих инструментов.

Многие ученые, инженеры и изобретатели исследовали в этот период возможность применения электрической печи для получения искусственных алмазов. В этом они не достигли успеха, однако Анри Муассен получил в Сорбонне много новых карбидов, боридов и силицидов — все они очень твердые материалы с высокой температурой плавления. Среди них был карбид вольфрама, который оказался исключительно твердым и имел много признаков металла. В то время это не привлекло большого внимания, хотя было предпринято несколько попыток изготовить его в форме, удобной для применения в качестве режущего инструмента или фильеры. На самом деле есть два карбида вольфрама — WC, распадающийся при температуре 2600° С, и W2C, плавящийся при температуре 2750° С. Оба карбида имеют очень высокую твердость. Имеется эвтектический сплав с промежуточным составом с более низкой температурой плавления (2525° С). Он может быть расплавлен и отлит с большим трудом, прошлифован для получения требуемой формы алмазным шлифовальным кругом, однако отливки имеют грубую структуру со многими дефектами. Они легко разрушаются и оказываются непригодными для режущих инструментов и штампов.

В начале 1900 г. результатом работы Кулиджа явлось изготовление нитей накала из вольфрамового порошка с размером зерен в несколько микрометров. Применение методов порошковой металлургии в конечном счете разрешило проблему твердости и износостойкости карбида вольфрама. В начале 1920-х годов Шретер работая в лаборатории Осрама в Германии, нагрел порошок вольфрама с углеродом с целью получения карбида WC в виде порошка, имеющего размер зерен несколько микрометров. Карбид вольфрама был тщательно смешан с небольшим количеством металла из подгруппы железа — с железом, никелем или кобальтом — также в виде тонко измельченного порошка Смесь порошков была спрессована в компактную массу, которая была спечена в водороде при температуре свыше 1300° С. При этом наступало полное отверждение, в результате чего полученный материал состоял из высокодисперсных зерен WC, связанных или «сцементированных» более вязким металлом. Вскоре было найдено, что кобальт является наиболее эффективным металлом для связки. Эти твердосплавные материалы обладают уникальным сочетанием свойств, что привело к их выделению во вторую основную группу материалов для режущих инструментов, которые сегодня находят применение.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: