Obrabotka Metallov 2012 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (57) 2012 90 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ кобальта (например, ВК6) позволяет исключить образование пор в поверхностном слое. На рис. 2 представлена фотография микроструктуры ком- позиции «ВК6-ВК15» после спекания при тем- пературе 1380 °С в течение одного часа. Нали- чие кобальта в поверхностном слое спекаемой порошковой композиции благоприятно влияет на равномерное смачивание частиц упрочняю- щей фазы и формирование беспористого твердо- го сплава с градиентной структурой. Результаты измерения твердости методом Роквелла по шкале А показали, что максималь- ную твердость (до 90 НRA) имеют вольфрамоко- бальтовые твердые сплавы ВК15 с градиентной микроструктурой, сформированной в результате жидкофазного спекания порошковой смеси ВК6. Наличие пор в поверхностном слое компози- ции «ВК15-СК» приводит к снижению значений твердости в среднем на 2–4 единицы HRA. На рис. 3 представлена диаграмма с полученными значениями. Распределение значений микротвердости по толщине поверхностного слоя вольфрамо- Рис. 3. Твердость поверхности вольфрамо- кобальтовых твердых сплавов с градиентной микроструктурой Рис. 2. Микроструктура композиции “ВК15-ВК6” кобальтовых твердых сплавов с градиентной структурой показало, что на поверхности на- блюдается повышение микротвердости от 13200 до 14800 МПа. В непосредственной близости к поверхности исследуемых образцов наблюдает- ся незначительное снижение микротвердости, что может быть связано с увеличением объ- емной доли связующего компонента покрытия вследствие развития миграционных процессов жидкой фазы. Снижение температуры жидко- фазного спекания от 1450 до 1380 °С приво- дит к уменьшению объемной доли связующего металла в поверхностном слое и сохранению высоких значений микротвердости. Довольно большие колебания значений микротвердости поверхностного слоя связаны с неравномерно- стью распределения связующего металла. Это позволяет говорить о наличии в сплаве отдель- ных участков, по которым преимущественно протекает миграция жидкой фазы и происходит частичная утрата каркасной структуры. Оценка предела прочности твердого сплава с градиентной структурой при испытаниях на из- гиб показала, что наличие поверхностного слоя с уменьшенным содержанием кобальта приво- дит к снижению сопротивления материала изгиб- ным нагрузкам. Предел прочности композиции «ВК15-СК» имеет значение выше предела проч- ности сплава ВК6 и ниже предела прочности сплава ВК15. На рис. 4 представлена гистограм- ма, характеризующая значения прочности при из- гибе вольфрамокобальтовых твердых сплавов. В твердом сплаве с градиентной структурой, полученной жидкофазным спеканием порошко- вой смеси ВК6 на поверхности ВК15, количе- ство пор не превышает 0,5 %, что позволяет по- Рис. 4. Прочность при поперечном изгибе твердых сплавов с градиентной структурой, полученной жидкофазным спеканием порошков ВК6 и СК