Obrabotka Metallov 2014 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (65) 2014 36 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ УДК [669.018.25: 621.785.6]: 622.23.051.6 ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ТВЕРДОГО СПЛАВА ВК10КС ПОСЛЕ ЗАКАЛКИ В ВОДОПОЛИМЕРНОЙ СРЕДЕ ТЕРМОВИТ М* Т.Н. ОСКОЛКОВА 1 , канд. техн. наук, доцент А.А. БАТАЕВ 2 , доктор техн. наук, профессор В.А. БАТАЕВ 2 , доктор техн. наук, профессор А.Г. ТЮРИН 2 , канд. техн. наук, доцент Н.А. КОЗЫРЕВ 1 , доктор техн. наук, профессор А.А. ФЁДОРОВ 1 , канд. техн. наук, доцент 1 ( СибГИУ, г. Новокузнецк, 2 НГТУ, г. Новосибирск ) Поступила: 02 сентября 2014 Рецензирование: 23 октября 2014 Принята к печати: 05 ноября 2014 Осколкова Т.Н. – 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42, Сибирский государственный индустриальный университет, e-mail: oskolkova@kuz.ru Рассмотрены результаты исследований карбидовольфрамового твердого сплава марки ВК10КС после за- калки от температуры 1150 °С в водополимерную среду Термовит М с концентрацией 4 % при температуре 40 °С. Установлены изменения в структуре сплава, заключающиеся в частичном растворении карбида воль- фрама WC при нагреве под закалку и, следовательно, уменьшении его среднего размера с 6,5 мкм в исходном состоянии до 3 мкм после термообработки. Растворение карбида вольфрама приводит к дополнительному легированию кобальтовой связующей углеродом и вольфрамом. В исходных образцах в кобальтовой фазе растворено 10,89 вес. % вольфрама, а после закалки его содержание увеличивается до 20,18 вес. %. Выше- описанные изменения в структуре твердого сплава после закалки приводят к увеличению предела прочности при изгибе на 10 %, уменьшению площади лунки изнашивания при трибологических испытаниях на 35 % по сравнению с исходным спеченным состоянием. Ключевые слова: твердый сплав, закалка, водополимерные среды, индустриальное масло, микрострук- тура, износостойкость, кобальтовая связующая, твердость, предел прочности. _______________ * Работа выполнена в рамках проектной части государственного задания Минобрнауки России № 11.1531.2014/к Введение Одним из методов упрочнения твердых сплавов является закалка, позволяющая фикси- ровать структурные изменения, которые проис- ходят во время нагрева и охлаждения. Согласно работам [1–3] долговечность твердых сплавов, закаленных в масле, повышается в 2…6 раз по сравнению с долговечностью сплавов в исход- ном состоянии после спекания. Таким образом, использование твердого сплава в термически обработанном состоянии в различных условиях эксплуатации способствует сокращению его рас- хода на единицу продукции и улучшению ряда других технико-экономических показателей производства. Однако известно [4], что в про- цессе работы масло окисляется при постепен- ном накоплении в нем продуктов термического разложения, грязи, окалины и других примесей, его вязкость повышается, а закаливающая спо- собность снижается. В связи с этим в последнее время большое внимание уделяют разработке и