Obrabotka Metallov 2014 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (65) 2014 39 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ рах, наоборот, уменьшается за счет образования более легированного вольфрамом твердого рас- твора и уменьшения в связи с этим разницы в коэффициентах термического расширения WC- и Со-фазы. Как показали фрактографические исследо- вания, закалка твердого сплава ВК10КС в водо- полимерный раствор уменьшает средний раз- мер упрочняющей фазы до 3 мкм по сравнению с 6,5 мкм в исходном состоянии (рис. 3). Образцы до и после термической обработки были подвергнуты механическим испытаниям, результаты которых представлены в таблице и на рис. 4. Установлено, что предел прочности при изгибе после закалки в водополимерном растворе увеличился на 10 % по сравнению со спеченным состоянием. Результаты трибологических испытаний об- разцов в исходном состоянии и после термо- обработки показали (см. рис. 4 и таблицу), что глубина лунки изнашивания исходного образца ВК10КС составляет 58 мкм, а после закалки в 4 %-м растворе Термовит М – 47,4 мкм, что на 18 % меньше исходного состояния. Площадь поперечного сечения лунки из- нашивания у исходного образца и составляет 12 921 мкм 2 , а после закалки в 4 %-м растворе Термовит М – 8494 мкм 2 , т. е. на 35 % меньше площади изнашивания образца в спеченном со- стоянии. Очевидно, что повышение износостой- кости закаленного твердого сплава (см. таблицу) связано с уменьшением величины зерен карбида вольфрама и дополнительным легированием ко- бальтовой связующей вольфрамом и углеродом. Таким образом, закалка твердого сплава ВК10КС в 4 %-м водополимерном растворе Тер- мовит М положительно скажется на эксплуата- ционной стойкости инструмента, оснащенного этим материалом. Небольшая стоимость и до- ступность концентрата полимера Термовит М (14 000 руб/т по сравнению со стоимостью 1 т индустриального масла 25 900…35 000 руб.) по- зволяет успешно использовать вместо индустри- ального масла И-20А 4 %-м водорастворимый полимер Термовит М для закалки твердого спла- ва ВК10КС. Испытанием на шахте «Тагарышская» (Ке- меровская область) комбайновых резцов, осна- щенных закаленным сплавом ВК10КС, выявле- но уменьшение выхода из строя рабочей части инструмента по причине разрушения твердого сплава, что значительно сокращает время на замену резцов режущего органа. Зафиксиро- вано увеличение средней скорости проходки а б Рис. 3. Поверхность изломов твердого сплава ВК10КС: а – исходный образец; б – после закалки в полимере Термовит М Свойства сплава ВК10КС Режим обработки Твердость, HRA σ изг , Н/мм 2 Глубина лунки изнашивания, мкм Площадь лунки изнашивания, мкм 2 Спеченное состояние 87,0 2730 58,0 12 921 Закалка в 4 %-м водополимерном растворе Термовит М 87,3 2980 47,4 8494