Ковка металла

Кроме железа, большую роль в качестве основы пропитываемых сплавов играет вольфрам как тяжелый, тугоплавкий и жаропрочный металл.

Штерн установил, что при пропитке медью пористой железной металлокерамической заготовки не все поры заполняются. В этой связи он подверг систематическому исследованию «каркасы» из железа с 25, 20, 35 и 10% пор, заполняемых медью полностью или частично (95, 90 и 85%).

Согласно Кифферу и Бенссовскому, пропитываемыми сплавами называют «металлокерамические материалы, которые полу чают при полном или частичном заполнении пор брикета или спеченного изделия металлическим расплавом». Пропитываемые сплавы применяют для изготовления контактов, подшипников скольжения, деталей машин с повышенной прочностью и в качестве жаропрочных и окалиностойких материалов.

Кроме перечисленных, выше областей применения, твердые сплавы используются в ряде случаев, например при производстве волок, матриц, лезвий, ножей косилок и др. Из твердых сплавов «серии 600» изготавливают также подшипники скольжения для работы при высоких скоростях вращения, повышенном давлении и температуре, так как другие материалы не могут работать в этих условиях.

Высокая твердость сплавов обусловливает их высокую износоустойчивость. Исследования, проведенные на известных машинах Шкода – Савина и Нибердинга для испытания на износ, и эксперименты по пескоструйной обработке сплавов показали, что твердые сплавы – наиболее износоустойчивые из всех известных конструкционных материалов.

Механические и физические свойства твердых сплавов сильно зависят от чистоты использованных веществ. Незначительные примеси W2С в WC сильно ухудшают механические свойства сплавов; так же действует окись, присутствующая в ТiС.

Для получения однородных высококачественных сплавов необходим постоянный контроль исходных материалов, полуфабрикатов и готовой продукции. Франсен приводит обзор применяемых методов испытаний этих материалов и особенно подчеркивает необходимость постоянного контроля их качества.

Окончательно спеченные твердые сплавы трудно обрабатывать, поэтому обычно брикеты предварительно спекают при низких температурах, обрабатывают до нужной формы и затем окончательно спускают при высоких температурах. Иногда вместо предварительного спекания к исходной смеси сплавов WССо добавляют 120 капель 2,5 % -ного водного раствора щелочного поливинила на килограмм смеси.

Развивая производство твердых сплавов, требуется создать новые твердые сплавы на основе сложных карбидов ТаС – ТiС – WC с высоким содержанием кобальта; по свойствам эти сплавы должны занимать промежуточное положение между быстрорежущими сталями и твердыми сплавами. Кроме того, нужно создать жаростойкие сплавы для газовых турбин; наряду с высоким сопротивлением износу и высокой длительной прочностью, эти сплавы должны обладать хорошей термостойкостью (стойкостью против теплосмен); получить сплавы для прокатных валков с малой пористостью и высококачественной поверхностью и разработать способы нанесения твердосплавных покрытий на детали, которые трудно получать методами порошковой металлургии.

Свойства большинства карбидов подробно описаны уже давно; новых работ в этой области мало. Известно, что некоторые карбиды, например ТiС, VC и МоС, образуют кристаллиты округлой формы, которые не наблюдаются в случае карбидов WC и ТаС.