Оренбургский государственный университет, Оренбург, Россия

Е. С. Козик, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: ele57670823@yandex.ru
Е. В. Свиденко, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: tzvetkova.katia2016@yandex.ru

В машиностроении особая роль принадлежит качеству инструментов, определяющих во многом производительность станков и себестоимость обработки в целом. Улучшения качества инструментов можно достичь разными видами обработки. Развитие и совершенствование технологических процессов многих отраслей промышленности неразрывно связано с применением твердых сплавов. Спеченные твердые сплавы имеют большое значение в современной технике. Наиболее распространено применение этих материалов в качестве режущих, износостойких, буровых, штамповых; все более широко их используют в изделиях, работающих при высоких температурах и в агрессивных средах. В настоящее время существует множество методов испытаний, проводимых на твердых сплавах, в представленной статье приведены результаты изучения механических испытаний твердого сплава марки ВК8. Определяли механические свойства и напряжения детали. Рассмотрено влияние разных видов термической обработки, а именно: нагрев токами высокой частоты (ТВЧ), нагрев в электролите в соляных печах-ваннах — на механические и эксплуатационные свойства твердого сплава марки ВК8. Термическую обработку проводили в соляной печи-ванне с составом 28 % NaCl + 72 % BaCl₂; T_нагр = 795–1235 ^oC. Для нагрева под закалку использовали установку ТВЧ марки LH-30KW-B, для отжига — вакуумную печь СУОЛ 0,4.4/1200 с засыпкой графита. Твердосплавные штабики марки ВК8 после разных режимов термообработки подвергли изгибу до разрушения на разрывной машине модели ИР5047-50-10. Измерение микротвердости проводили по методу Виккерса на стационарном микротвердомере ПМТ-3. Испытания на алмазно-абразивный износ выполняли на специальной установке трения. Для изучения микроструктур образцов использовали оптический микроскоп μVizo-МЕТ-221 и электронный микроскоп JEOL JCM-6000 Neo Scope II. На минидифрактометре МД-10 были получены рентгенограммы исследуемых материалов, позволяющие выполнить их рентгеноструктурный анализ.

1. Креймер Г. С. Прочность твердых сплавов. — М. : Металлургия, 1971. — 247 с.
2. Панов В. С., Чувилин А. М. Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них. — М. : МИСИС, 2001. — 428 с.
3. Suzuki H., Hayashi K. Strenght of WC-Co cemented carbides in relation to their fracture sources // Planseeber. Pulverment. 1975. Vol. 23, No. 1. P. 24–36.
4. Guo Zhixing, Xiong Ji, Yang Mei, Jiang Cijin. WC–TiC–Ni cemented carbide with enhanced properties // J. Alloys and Compnd. 2020. Vol. 465, No. 1-2. P. 157–162.
5. Tokova L. V., Zaitsev A. A., Kurbatkina V. V., Levashov E. A. et al. Features of the influence of ZrO2 and WC nanodispersed additives on the properties of metal matrix composite // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2019. Vol. 55, No. 2. P. 186–190.
6. Bock H., Hoffman H., Blumenauer H. Mechanische eigenschaften von wolframkarbid-kobalt_legierugen // Technik. 1976. Vol. 31, No. 1. P. 47–51.
7. Богодухов С. И. Материаловедение. — М. : Старый Оскол, 2021. — 536 с.
8. Colovcan V. T. Some analytical consequences of experiment data on properties of WC–Co hard metals // Int J. Refract. Met. Hard Mater. 2021. Vol. 26, No. 4. P. 301–305.
9. Zhang Li, Wang Yuan-Jie, Yu Xian-wang, Chen Shu et al. Crack propagation characteristic and toughness of functionally graded WC–CO cemented carbide // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. 2020. Vol. 26, No. 4. P. 295–300.
10. Gurland J. The fracture strength of sintered WC-Co alloys in relation to composition and particle spacing // Trans. Met. Soc. AIME. 1963. Vol. 227, No. 1. P. 28–43.
11. Бондаренко В. А. Обеспечение качества и улучшение характеристик режущих инструментов. — М. : Машиностроение, 2000. — 428 с.
12. Богодухов С. И., Козик Е. С., Свиденко Е. В. Влияние нагрева в различных средах твердых сплавов групп ВК и ТК на качество поверхности // Известия вузов. Цветная металлургия. 2022. Т. 28, № 6. С. 71–80.

13. Богодухов С. И., Гарипов В. С., Свиденко Е. В. Определение модуля упругости различных материалов с применением средств тензометрии // Вестник Оренбургского государственного университета. 2014. № 4. С. 289–295.
14. Пат. 2509173 РФ. Способ обработки твердосплавного инструмента / Соколов А. Г. ; опубл. 10.03.2014.
15. Kim C. S., Massa T. P., Rohrer G. S. Modeling the relationship between microstructural features and the Strengh of WC – Co composites // Int. Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2020. Vol. 24, Iss. 1. P. 89–100.
16. Yamamoto T., Ikuhara Y., Watanabe T. et al. High resolution microscopy study in Cr3C2-doped WC-Co // Journal of Materials Science. 2021. No. 36. P. 3885–3890.
17. Пат. 2693238 РФ. Способ упрочнения твердых сплавов / Богодухов С. И, Козик Е. С., Свиденко Е. В. ; опубл. 01.07.2019.
18. Пат. 2536014 РФ. Пластина с покрытием для режущего инструмента для обточки сталей / Хиндрик Э. ; опубл. 20.12.2014.
19. Слесарчук В. А. Материаловедение и технология материалов. — Минск : РИПО, 2019. — 391 с.
20. Jaensson B. O. Die untersuchung von Verformungsersheinungen in hochfeste WC – Co_Legierungeen mit Hilfe eines neuen Localisierungsverfahrens für die Abdruck elektronenmicroscopie // Pract. Metallogr. 1972. Vol. 9, No. 11. S. 624–641.
21. ГОСТ 19064–80. Пластины режущие сменные многогранные сплавные пятигранной формы с отверстием. Конструкция и размеры. — Введ. 01.01.1982.
22. ГОСТ 9450–76. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников. — Введ. 01.01.1977.
23. ГОСТ 9206–70. Порошки алмазные. Технические условия. — Введ. 01.07.1981.