Осколкова Татьяна Николаевна,
Батаев Анатолий Андреевич,
Батаев Владимир Андреевич,
Тюрин Андрей Геннадиевич,
Козырев Николай Анатольевич,
Федоров Александр Андреевич
Аннотация
В статье рассмотрены результаты исследований карбидовольфрамового твёрдого сплава марки ВК10КС после закалки 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 вольфрама 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. %. Вышеописанные изменения в структуре твёрдого 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 спечённым состоянием.
Ключевые слова: твёрдый сплав, закалка, водополимерные среды, индустриальное масло, микроструктура, износостойкость, кобальтовая связующая, твёрдость, предел прочности.
Авторы:
Осколкова Татьяна Николаевна
кандидат технических наук, доцент, Сибирский государственный индустриальный университет, e-mail: oskolkova@kuz.ru
Батаев Анатолий Андреевич
доктор технических наук, профессор, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: bataev@adm.nstu.ru
Батаев Владимир Андреевич
доктор технических наук, профессор, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: vabataev@yandex.ru
Тюрин Андрей Геннадиевич
кандидат технических наук, доцент, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: tyurin78@mail.ru
Козырев Николай Анатольевич
доктор технических наук, профессор, Сибирский государственный индустриальный университет, e-mail: kozyrev_na@mtsp.sibsiu.ru
Федоров Александр Андреевич
кандидат технических наук, доцент, Сибирский государственный индустриальный университет, e-mail: fedorov_130585@mail.ru
Список литературы
1. Лошак М.Г., Александрова Л.И. Технологические аспекты термообработки твёрдых сплавов в спечённом состоянии // Порошковая металлургия. – 2006. – № 9/10. – С. 115–128.
2. Лошак М.Г. Прочность и долговечность твёрдых сплавов. – Киев: Наукова Думка, 1984. – 328 с.
3. Лошак М.Г., Александрова Л.И. Упрочнение твёрдых сплавов. – Киев: Наукова Думка, 1977. – 147 с.
4. Люты В. Закалочные среды: справочник. – Челябинск: Металлургия, 1990. – 192 с.
5. Темлянцев М.В., Осколкова Т.Н. Трещинообразование в процессах нагрева и охлаждения сталей и сплавов. – М.: Флинта: Наука, 2005. – 196 с.
6. Ежов В.М. Выбор экологически чистых полимерных водорастворимых закалочных сред взамен минеральных масел // Металловедение и термическая обработка металлов. – 1991. – № 4. – С. 8–10.
7. Горюшин В.В. О применении синтетических закалочных сред в промышленности: (в помощь ИТР промышленных предприятий) // Металловедение и термическая обработка металлов. – 1991. – № 4. – С. 10–14.
8. Технологические возможности закалки в экологически чистых водополимерных средах / В.Г. Кауфман, М.Б. Гутман, Р.Г. Гальцева, О.И. Макарычев // Электротехника. – 1990. – № 10. – С. 44–47.
9. Тарасова Г.Н., Осколкова Т.Н. Разработка технологии термической обработки зубьев дисковых пил в водополимерном растворе полимера ПК-2 // Известия вузов. Черная металлургия. – 2007. – № 4. – С. 51–53.
10. Шорохова О.В. Осколкова Т.Н. Особенности охлаждающей способности водного раствора полимера «Термовит-М» // Известия вузов. Черная металлургия. – 2011. – № 8. – С. 56–58.
11. Шорохова О.В. Осколкова Т.Н. Новая водополимерная закалочная среда «Термовит-М» // Известия вузов. Черная металлургия. – 2011. – № 4. – С. 28–30.
12. Патент 2392342 Российская Федерация, МПК8 В 22 F 3/24/, C 22 C 29/00. Способ закалки твёрдого сплава на основе карбида вольфрама / Т.Н. Осколкова; ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет». – № 2009116915/02; заявл. 04.05.2009; опубл. 20.06.2010, Бюл. № 17. – 5 с.
13. Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. – 4-е изд. – М.: Металлургия, 1986. – 480 с.
14. Idesman A.V., Levitas V.I. Finite element procedure for solving contact thermoelastoplastic problems at large strains, normal and high pressures // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. – 1995. – Vol. 126, iss. 1–2. – P. 39–66. – doi: 10.1016/0045-7825(95)00757-R.
15. Лошак М.Г., Полотняк С.Б., Александрова Л.И. Численное моделирование напряжённо-деформированного состояния вольфрамовых твердых сплавов после спекания // Сверхтвёрдые материалы. – 2005. – № 4. – С. 30–40.
