Твердые сплавы

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

Подробно рассмотрены структура и прочностные свойства металлокерамических твердых сплавов. Приведены данные о твердых сплавах с присадкой ТаС в связи с их широким применением. Даио подробное описание новых коррозионностойких, окалиностойких твердых сплавов. Рассмотрены возможности применения боридов, нитридов, силицидов и т. д. в качестве высокотемпературных материалов. Отдельная глава посвящена режущей керамике.
...
Предназначена для инженерно-технических и научных работников твердосплавной промышленности, а также для работников отраслей народного хозяйства, широко применяющих твердосплавные инструменты (горнорудная промышленность, машиностроение и т. п.). Может быть полезна студентам, аспирантам и преподавателям вузов. Илл. 159. Табл. 75. Библ. 1432 назв.
...
Предлагаемая читателю книга Р. Киффера и Ф. Бе-незовского «Твердые сплавы» представляет собой по существу новое издание второй части книги Р. Киффера и П. Шварцкопфа, вышедшей в Вене на немецком языке в 1953 г. и затем в русском переводе под названием «Твердые сплавы» (Металлургиздат, 1957 г.). Новое издание первой части указанной книги «Твердые материалы» выпущено на русском языке издательством «Металлургия» в 1968 г.
...
Настоящая книга должна представлять определенный интерес для читателей, поскольку она знакомит с зарубежной технологией твердых сплавов и их применением, а также содержит новые данные по сравнению с первым изданием.
...
Книга издается в сокращенном виде: опущены введение, освещающее историю развития твердых сплавов, главы «Процессы спекания» и «Методы испытания сплавов», а также часть, главы «Свойства сплавов», касающаяся стандартных сплавов WC—Со и WC—TiC—Со. Исключение именно этих глав обусловливается наличием отечественной литературы (В. И. Третьяков. Металлокерамиче-ские твердые сплавы. Металлургиздат, 1962, Г. С. Крей-мер. Прочность твердых сплавов. Изд-во «Металлургия», 1966 г.), в которой аналогичный материал содержится в более полном объеме.
...
Изданная в 1963 г. книга «Твердые материалы»1 пополнена теперь книгой «Твердые сплавы». В то время как книга «Твердые материалы» нуждалась в многочисленных изменениях и дополнениях, в настоящей книге это требуется в меньшей степени, так как технология твердых сплавов за истекший промежуток времени развивалась эволюционным путем.
...
В основном получила дальнейшее развитие теория структуры и прочностных свойств многофазных материалов, к которым относятся твердые сплавы. В связи с широким применением многокарбидных твердых сплавов, содержащих ТаС (NbC), потребовались многочисленные дополнения именно по этому вопросу.
...
Кроме того, в книге более подробно сообщается о коррозионностойких, окалиностойких и улучшаемых твердых сплавах. Что касается области применения твердых сплавов, то авторы в основном ограничились некоторыми дополнениями. В IV главе пополнена библиография и более подробно освещены современные способы обработки твердых сплавов. Поскольку надежды, возлагавшиеся на твердые сплавы, как на высокотемпературные материалы, оправдались не полностью, в соответствующей главе пополнены ссылки на библиографию, текст же несколько сокращен. При этом упомянуто о возможном и перспективном применении боридов и силицидов, а также других комбинированных твердых материалов. Специальная глава посвящена вопросу развития режущей керамики.
...
Несмотря на то что промышленность твердых сплавов существует лишь 35 лет (большинство заводов твердых сплавов — только 10—20 лет), производство твердых сплавов в настоящее время находится на достаточно высоком уровне [1 —17].
...
Твердый сплав является типичным изделием порошковой металлургии. Чтобы получить материал с нужными свойствами, необходимо применить метод спекания, так как при плавлении происходит распад WC. На рис. 1 показана схема процесса изготовления твердосплавных пластинок. Основными исходными материалами для изготовления твердых сплавов являются трехокись вольфрама (или вольфрамовая кислота), паравольфрамат аммония, вольфрамовый порошок, двуокись титана, тан-"таловый порошок (или пятиокись тантала, или ферро-тантал-ниобий), окись кобальта (или кобальтовый порошок) и сажа. Карбиды получают либо непосредственно из окисных соединений тяжелых металлов, либо из металлического порошка, являющегося промежуточным продуктом. Карбиды отдельных металлов или сложные карбиды смешивают с кобальтовым порошком и подвергают мокрому размолу до образования тонкодисперсной смеси. Полученную смесь сушат, в случае необходимости восстанавливают, прессуют в различные изделия и спекают. Изделия специальной формы изготовляют методом двойного спекания, т. е. предварительно спекают прессовки при 800—1000° С с последующей обработкой резанием или шлифованием. Полученные таким образом фасонные изделия подвергают высокотемпературному спеканию в печах сопротивления с уголь-
...
ной трубой, в печах с молибденовыми нагревателями в атмосфере водорода, а также в вакуумных печах (высокочастотных или с молибденовыми нагревателями).
...
/—получение карбида вольфрама (тантала),

...
Важнейшими исходными материалами для производства твердых сплавов являются трехокись вольфрама, вольфрамовая кислота и паравольфрамат аммония, получению которых из вольфрамовых руд посвящена обширная литература [15, 18—22]. Эти промежуточные
...
Рис. 2. Печи непрерывного действия с молибденовыми нагревателями для получения вольфрамового порошка (завод «Металльверк Плаизее», Австрия)
...
продукты, к которым предъявляются особые требования, предприятия — изготовители твердых сплавов получают преимущественно с химических заводов, некоторые же заводы твердых сплавов имеют собственные химические цехи для переработки вольфрамита или шеелита. Восстановление соединений вольфрама в большинстве случаев проводят сами изготовители твердых сплавов по методу Кулиджа преимущественно водородом в электрических или газовых методических печах (рис. 2).
...
Слегка прокаленную трехокись вольфрама W03 (зеленовато-желтого цвета), вольфрамовую кислоту H2WO4
...
та) насыпают тонким слоем в лодочки из никеля, молибдена или нержавеющей стали и продвигают в печи навстречу току водорода при 800—1000° С. Образующиеся водяные пары удаляются сушильной установкой, и осушенный водород вновь поступает в печь. На практике важно, чтобы даже во влажном водороде (содержание воды около 25 г/м3) при атмосферном давлении и температуре 900° С равновесие реакции
...
было полностью смещено вправо. Подробные данные по равновесию реакций между различными окислами вольфрама, водородом и водяным паром, а также по кинетике процесса восстановления приведены в работах [23—34].
...
Трехокись вольфрама проходит различные стадии восстановления [28], причем промежуточные продукты восстановления характеризуются фиолетовой (W4O11),
...
Величина зерна полученного порошка вольфрама зависит от температуры восстановления, содержания влаги в водороде и скорости его потока, а также от состояния исходной трехокиси вольфрама [35]. Как правило, она тем больше, чем больше размер зерна воль-
...
фрамовой кислоты, выше температура восстановлений и содержание влаги в водороде и ниже скорость потока водорода. В табл. 2 приведены данные зависимости величины зерна металлического порошка вольфрама от температуры восстановления, содержания влаги в водороде и массы утряски трехокиси вольфрама.
...
проводить полное восстановление при несколько более низких температурах и избежать роста кристаллов вольфрама. Недостатком печей с вращающейся трубой является их относительно низкая производительность. Применение больших печей связано со значительными
...
Восстановление соединений вольфрама (окислов, га-логенидов и т. п.) во взвешенном состоянии проводят в настоящее время лишь в лабораторных масштабах.
...
Технический вольфрамовый порошок для сталелитейной промышленности получают так же, как и шведский губчатый порошок, восстановлением трехокиси вольфрама углем или углесодержащими веществами в керамических тиглях с газовым обогревом. Применяя, например, сажу в качестве восстановителя и обеспечивая ее тщательное распределение в трехокиси вольфрама, можно получить металлический вольфрам с низким содержанием углерода для производства твердых сплавов [37].
...
Металлический порошок кобальта для производства твердых сплавов получают восстановлением окиси или оксалата кобальта (или муравьинокислого кобальта) водородом в тех же электрических печах с непрерывным продвижением, что и для получения металлического порошка вольфрама. Температура восстановления составляет 500—700° С. Слишком низкая температура восстановления приводит к образованию пирофорного металла.
...
Большинство предприятий — изготовителей твердых сплавов предпочитает получать кобальтовый порошок с химических заводов [38—40]. ,
...
Исходным материалом для изготовления карбида тантала является металлический порошок тантала. Более дешевым способом является изготовление ТаС из пятиокиси тантала, так как ее легко получить в чистом виде. Получение металлического порошка тантала неоднократно описывалось в литературе. В настоящее время чаще всего применяют восстановление тантала щелочными металлами или электролиз расплавленного фторотанталата калия [41—43]. Пятиокись тантала получают также из фторотанталата калия путем гидролиза или осаждения аммиаком.
...
Поскольку в настоящее время для изготовления твердых сплавов используют чаще всего не чистый карбид тантала, а ТаС—NbC или твердые растворы титана, вольфрама, тантала и ниобия, можно использовать и техническую тантал-ниобиевую кислоту или ферротан-тал-ниобий, избежав таким образом дорогостоящего разделения тантала и ниобия.
...
Получением двуокиси титана для изготовления карбида титана заводы твердых сплавов почти не занимаются. Двуокись титана соответствующей чистоты
...
Свойства исходных материалов и промежуточных продуктов, применяемых для изготовления твердых сплавов (Ф. Крупп, завод «Видиа»)
...
Свойства исходных материалов и промежуточных продуктов, применяемых для изготовления твердых сплавов (Ф. Крупп, завод «Видиа»)
...
является дешевым продуктом производства неорганиче; ских красителей [47—49]. Двуокись титана, полученная из рутила или ильменита, содержит характерные прр-меси серы, фосфора, мышьяка, Si02 и щелочей. Для получения карбида титана сумма этих примесей не должна превышать 0,1%.
...
Для карбидизации металлов и окислов обычно/применяют прессованную, прокаленную или непрокален-ную ламповую сажу. Содержание золы в саже пё
...
В табл. 3 приведены характерные свойства (в частности содержание примесей) металлических и окисных исходных материалов [49].
...
Основы получения карбидов и твердых растворов для твердосплавного производства подробно описаны в книге «Твердые материалы». Ниже приводятся лишь некоторые технологические и производственные подробности.
...
При изготовлении карбида вольфрама используют в большинстве случаев металлический порошок вольфрама. Порошок подвергают сухому смешению с необходимым количеством сажи в смесительных барабанах или шаровых мельницах. Обычно добавляют 5—10% сажи сверх теоретически необходимого количества. Вследствие большой разности плотности, в частности это относится к крупнозернистому вольфрамовому порошку, следует следить за тем, чтобы не наступило расслаивание смеси. Смесь металлического порошка н сажи в прессованном или непрессованном состоянии загружают в графитовых лодочках в графитовые трубчатые печи сопротивления непрерывного действия, которые применяются также для спекания твердых сплавов WC—Со (см. спекание твердосплавных прессовок).
...
\Диаметр графитовой трубы составляет обычно 70— \30\мм при длине 1200—1600 мм и мощности печи 50— 200\квг. Для массового производства применяют также печй с диаметром трубы 150—300 мм при длине 1600— 2000иш. Температура карбидизации колеблется от 1375 до 1600° С в зависимости от требуемой величины зерна карбипа, которая возрастает, конечно, с повышением
...
/ — индукционная катуш ка; 2— твердый асбест 3 — водород; 4 — смотро вая труба; 5 — водород 6 — фитинг из силимани та; 7—графитовая крыш ка; 8 — графитовый ти гель; 9 — перфорирован ные графитовые пласти иы; 10 — засыпка ZrO»
...
температуры. Наряду с горизонтальными графитовыми трубчатыми печами сопротивления в настоящее время применяют вертикальные печи или трехфазные вертикальные электродные печи.
...
Большие однородные партии получают в открытых высокочастотных печах (рис. 5). Карбидизируемая смесь находится в графитовом тигле, закрывающемся крышкой с отверстиями. Теплоизоляцией для высокочастотной катушки, окружающей тигель, служит, например, окись циркония.
...
/ — индукционная катуш ка; 2— твердый асбест 3 — водород; 4 — смотро вая труба; 5 — водород 6 — фитинг из силимани та; 7—графитовая крыш ка; 8 — графитовый ти гель; 9 — перфорирован ные графитовые пласти иы; 10 — засыпка ZrO»
...
также для изготовления карбида вольфрама в больших количествах. Применяются также печи непрерывного действия с молибденовыми нагревателями [50]. '
...
Более или менее прочно спекшиеся куски карбида дробят в винтовых прессах и дробилках, размалцвают в молотковых, вихревых, стержневых или шаговых
...
Целью карбидизации является получение продукта с содержанием связанного углерода, близким к теоретическому, и с возможно низким содержанием свободного углерода, кислорода и азота.
...
Технический карбид, отвечающий этим требованиям, содержит 6,1—6,15% Собщ, в том числе 0,05—0,1% Ссаоб. Если карбид содержит слишком мало связанного углерода, процесс карбидизации повторяют, добавляя недостающее количество сажи.
...
При изготовлении карбида титана, так же как и в случае карбидов циркония, ванадия и ниобия, из-за высокой стоимости порошков соответствующих металлов применяют всегда более дешевые окислы.
...
Смесь окисла и сажи (например 68,5—69% двуокиси титана и 31,5—31% сажи) подвергают сухому смешению или лучше, мокрому размолу с последующей сушкой в соответствующих смесителях. Затем смесь брикетируют и карбидизируют при 2100—2300° С. Кроме горизонтальных и вертикальных графитовых трубчатых печей, для карбидизации окислов с успехом применяют высокочастотные вакуумные печи. В горизонтальных методических печах применяют графитовые лодочки, в вертикальных — свободную засыпку из графитовой крупки.
...
Куски карбида титана (чаще всего более твердого, чем карбид вольфрама) измельчают также в щековых дробилках, размалывают в шаровых или вибрационных мельницах и просеивают. Для измельчения TiC, полученного дуговой плавкой, могут быть использованы толчеи и шаровые мельницы [51].
...
Получение в производственных условиях карбидов вольфрама, молибдена и тантала с содержанием углерода, отличающимся от теоретического лишь на 0,02%,
...

Краткий справочник технолога-термиста
Спутник термиста
Новые материалы
Твердые сплавы
Цементация стали
Зварювальні матеріали
Контактная сварка

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Твердые сплавы