Obrabotka Metallov 2014 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (65) 2014 38 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В работе [2] показано, что при нагреве твер- дого сплава выше температуры 1000 °С проис- ходит интенсивное растворение вольфрама и углерода в кобальте, что приводит к увеличе- нию прочностных и эксплуатационных харак- теристик при последующей закалке. По резуль- татам исследований сотрудников Института сверхтвердых материалов НАН Украины [1–3] установлено, что наилучшим комплексом меха- нических свойств обладают сплавы ВК10, зака- ленные в индустриальном масле от температур 1100…1150 °С. С учетом описанного выше твердый сплав ВК10КС подвергался закалке от температур 1150 °С в 4 %-м водополимерном растворе Тер- мовит М, имевшем температуру 40 °С. Микроструктура твердого сплава ВК10КС после закалки представлена на рис. 1. Следует отметить в целом уменьшение среднего размера частиц карбида вольфрама после закалки твер- дого сплава до 2…4 мкм вместо 5…8 мкм в ис- ходном состоянии. Такая картина может являть- ся следствием частичного растворения зерен карбида вольфрама в кобальте при нагреве до температуры закалки. Рис. 1. Микроструктура твердого сплава ВК10КС после закалки в полимере Термовит М Энергия характеристического рентгеновского излучения, кэВ Рис. 2. Элементный состав кобальтовой связующей сплава ВК10КС: а – исходный образец; б – после закалки в полимере Термовит М Дополнительное растворение углерода и вольфрама в кобальтовой связующей подтверж- дают данные энергодисперсионного анализа (рис. 2). Места съемки спектров в кобальтовой связующей обозначены на рис. 1. Установлено, что в исходных образцах в спе- ченном состоянии без термической обработки в кобальтовой связке растворено в среднем 10,89 вес. % вольфрама, а после закалки содер- а Энергия характеристического рентгеновского излучения, кэВ б жание вольфрама увеличивается до 20,18 вес. %. Легирование кобальтовой фазы при закалке от- ражается в увеличении параметра кристалличе- ской решетки до значения а = 3,574 Å по сравне- нию с а = 3,552 Å в исходном состоянии. Закалка твердого сплава ВК10КС в водополи- мерных средах способствует сохранению более высокой концентрации вольфрама и углерода в связующей фазе. По мнению авторов работ [1–3, 14, 15], изменяется и напряженное состояние обеих фаз (кобальтовой связующей и карбидной фазы WC). При медленном охлаждении после нагрева возрастают термические напряжения в кобальтовой фазе, а в случае быстрого охлажде- ния, как при закалке твердого сплава в полиме-