Surface hardening of carbide tools based on tungsten carbide by concentrated energy flows

Abstract

Аннотация. Представлены результаты проведенного с использованием концентрированных потоков энергии поверхностного упрочнения карбидовольфрамовых твердых сплавов. На твердый сплав ВК10КС способом электроискровой обработки наносится сплав ВК6ОМ толщиной 20 мкм. При этом получается поверхностный упрочненный слой, состоящий из W 2 C. Твердость получаемого слоя составляет 22 000 МПа, коэффициент трения 0,23 (по сравнению с коэффициентом трения исходного твердого сплава 0,41), сохраняется прочная, но недостаточно износостойкая основа. В работе способом однокомпонентного электровзрывного легирования титаном был получен поверхностный слой на твердом сплаве ВК10КС толщиной 40 мкм, фазовый состав TiC, W 2 C. Нанотвердость данного слоя 25 000 МПа, коэффициент трения 0,14. На твердом сплаве ВК10КС способом многокомпонентного электровзрывного легирования титаном совмест но с бором получен поверхностный слой толщиной 3 -4 мкм фазовым составом TiB 2 , TiC, W 2 C. Нанотвердость упрочненного слоя 27 500 МПа, коэффициент трения 0,10. Применяя методику раздельных катодов, на поверхность твердого сплава ВК10КС было нанесено ионноплазменное TiN + ZrN покрытие (50 % Ti + 50 % Zr) толщиной 20 мкм. В качестве реакционного газа использовался азот. Нано твердость упрочненного таким способом поверхностного слоя составляет 38 500 МПа, коэффициент трения 0,07. Ионноплазменное TiN + ZrN покрытие обладает хорошей адгезией с основой. Использование предлагаемых способов поверхностного упрочнения твердого сплава ВК10КС дает возможность выбора одного из методов упрочнения исходя из условий эксплуатации твердосплавного инструмента, продлить его эксплуатационный срок; сэкономить дефицитные материалы (вольфрам и кобальт).