Технологічні особливості виготовлення твердосплавних пуансонів для багатопуансонного апарату високого тиску

Технологічні особливості виготовлення твердосплавних пуансонів для багатопуансонного апарату високого тиску

Досліджено умови експлуатації та технологічні особливості виготовлення кубічних пуансонів із сплавів WC-6%Co для багатопуансонного апарату високого тиску. Показано можливість використання розмелювання протягом 140–200 год та легування карбідом ванадію сплаву WC + 6 % Cо для виготовлення твердих спла...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2011
Автори: Бондаренко, В.П., Ботвинко, В.П., Юрчук, Н.А., Василенко, Л.О.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України 2011
Назва видання:Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
Теми:
Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/63288
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Технологічні особливості виготовлення твердосплавних пуансонів для багатопуансонного апарату високого тиску / В.П. Бондаренко, В.П. Ботвинко, Н.А. Юрчук, Л.О. Василенко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2011. — Вип. 14. — С. 479-481. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-63288
record_format dspace
spelling irk-123456789-632882014-06-01T03:02:27Z Технологічні особливості виготовлення твердосплавних пуансонів для багатопуансонного апарату високого тиску Бондаренко, В.П. Ботвинко, В.П. Юрчук, Н.А. Василенко, Л.О. Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности Досліджено умови експлуатації та технологічні особливості виготовлення кубічних пуансонів із сплавів WC-6%Co для багатопуансонного апарату високого тиску. Показано можливість використання розмелювання протягом 140–200 год та легування карбідом ванадію сплаву WC + 6 % Cо для виготовлення твердих сплавів із заданим співвідношенням фізико-механічних характеристик. Исследованы условия эксплуатации и технологические особеннности изготовления кубических пуансонов из сплавов WC + 6 % Co для многопуансонного аппарата высокого давления. Показана возможность использования размола в течение 140–200 ч и легирования карбидом ванадия сплава WC + 6 % Co для приготовления твердых сплавов с заданным соотношением физико-механических характеристик. Studied were the operating conditions and process features of making cubic punches from WC + 6 % Co hard alloy for a multiple-anvil high pressure apparatus. The possibility to use the prolonged drinding 140–200 and alloying the WC + 6 % Co alloy with vanadium carbide for producing fine-grained hard alloys with a given ratio of physico-mechanícal characteristics was shown. 2011 Article Технологічні особливості виготовлення твердосплавних пуансонів для багатопуансонного апарату високого тиску / В.П. Бондаренко, В.П. Ботвинко, Н.А. Юрчук, Л.О. Василенко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2011. — Вип. 14. — С. 479-481. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 2223-3938 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/63288 622.24 (085). (477.62) uk Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
topic Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности
Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности
spellingShingle Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности
Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности
Бондаренко, В.П.
Ботвинко, В.П.
Юрчук, Н.А.
Василенко, Л.О.
Технологічні особливості виготовлення твердосплавних пуансонів для багатопуансонного апарату високого тиску
Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
description Досліджено умови експлуатації та технологічні особливості виготовлення кубічних пуансонів із сплавів WC-6%Co для багатопуансонного апарату високого тиску. Показано можливість використання розмелювання протягом 140–200 год та легування карбідом ванадію сплаву WC + 6 % Cо для виготовлення твердих сплавів із заданим співвідношенням фізико-механічних характеристик.
format Article
author Бондаренко, В.П.
Ботвинко, В.П.
Юрчук, Н.А.
Василенко, Л.О.
author_facet Бондаренко, В.П.
Ботвинко, В.П.
Юрчук, Н.А.
Василенко, Л.О.
author_sort Бондаренко, В.П.
title Технологічні особливості виготовлення твердосплавних пуансонів для багатопуансонного апарату високого тиску
title_short Технологічні особливості виготовлення твердосплавних пуансонів для багатопуансонного апарату високого тиску
title_full Технологічні особливості виготовлення твердосплавних пуансонів для багатопуансонного апарату високого тиску
title_fullStr Технологічні особливості виготовлення твердосплавних пуансонів для багатопуансонного апарату високого тиску
title_full_unstemmed Технологічні особливості виготовлення твердосплавних пуансонів для багатопуансонного апарату високого тиску
title_sort технологічні особливості виготовлення твердосплавних пуансонів для багатопуансонного апарату високого тиску
publisher Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
publishDate 2011
topic_facet Техника и технология производства твердых сплавов и их применение в инструменте для различных отраслей промышленности
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/63288
citation_txt Технологічні особливості виготовлення твердосплавних пуансонів для багатопуансонного апарату високого тиску / В.П. Бондаренко, В.П. Ботвинко, Н.А. Юрчук, Л.О. Василенко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2011. — Вип. 14. — С. 479-481. — Бібліогр.: 2 назв. — рос.
series Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
work_keys_str_mv AT bondarenkovp tehnologíčníosoblivostívigotovlennâtverdosplavnihpuansonívdlâbagatopuansonnogoaparatuvisokogotisku
AT botvinkovp tehnologíčníosoblivostívigotovlennâtverdosplavnihpuansonívdlâbagatopuansonnogoaparatuvisokogotisku
AT ûrčukna tehnologíčníosoblivostívigotovlennâtverdosplavnihpuansonívdlâbagatopuansonnogoaparatuvisokogotisku
AT vasilenkolo tehnologíčníosoblivostívigotovlennâtverdosplavnihpuansonívdlâbagatopuansonnogoaparatuvisokogotisku
first_indexed 2025-07-05T14:06:16Z
last_indexed 2025-07-05T14:06:16Z
_version_ 1836816140028870656
fulltext РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 479 УДК 622.24 (085). (477.62) В. П. Бондаренко, член-кор. НАН України, В. П. Ботвинко, Н. А. Юрчук, кандидати технічних наук, Л. О. Василенко Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ ТЕХНОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ВИГОТОВЛЕННЯ ТВЕРДОСПЛАВНИХ ПУАНСОНІВ ДЛЯ БАГАТОПУАНСОННОГО АПАРАТУ ВИСОКОГО ТИСКУ Досліджено умови експлуатації та технологічні особливості виготовлення кубічних пуансонів із сплавів WC-6%Co для багатопуансонного апарату високого тиску. Показано можливість використання розмелювання протягом 140–200 год та легування карбідом ванадію сплаву WC + 6 % Cо для виготовлення твердих сплавів із заданим співвідношенням фізико-механічних характеристик. Ключові слова: твердий сплав, кубічний пуансон, апарат високого тиску. Створення багатопуансонного двоступінчастого апарату високого тиску (АВТ) є важливим завдан- ням для забезпечення подальшого розвитку досліджень сучасного матеріалознавства. Мета цієї роботи – вибрати перспективні марки твердих сплавів та технології виготовлення з них кубічних пуансонів для АВТ. В Україні для виготовлення робочих елементів АВТ використовують середньозернисті тверді сплави з 6 % кобальтової зв’язки, у зарубіжних країнах–дрібнозернисті тверді сплави для кубічних пуансонів багатопуансонного АВТ в основному використовують дрібнозернисті тверді сплави. При цьому пуансони мають форму куба з зрізаними вершинами. При виборі сплаву марки ВК з оптимальним комплексом фізико-механічних властивостей та розробленні технології його виготовлення необхідно враховувати умови експлуатації твердосплавних пуансонів типу „куб із зрізом” двоступінчастих АВТ. Відомо, що робоча температура в середині робочої комірки АВТ становить близько 2000–2800 К, на поверхні пуансону типу „куб зі зрізом”– близько 700 К. Робочий тиск у комірці АВТ не перевищує до 20 ГПа. Стискання триває 10800 с з ро- бочим ходом 4х10-3 м, розвантаження – 36000 зі зворотним ходом 1х10-3 м. Тривалість нагрівання у внутрішній комірці АВТ – 300–600 с. Бажана кількість циклів навантаження–розвантаження однієї партії пуансонів типу „куб зі зрізом”–п’ять. Властивості твердого сплаву за зазначених умовах досі не встановлені. З огляду на це марку сплаву можна встановити лише експериментально. Зважаючи на відомі властивості твердих сплавів, доходимо висновку, що необхідну стійкість пуансонів можуть забезпечити лише вольфрамокобальтові тверді сплави з вмістом кобальту 3–6 % (за масою), середнім розміром зерна карбідної складової 0,5–2 мкм, твердістю >89 НRА, густиною >14,8 г/см3, межею міцності при згині >1600 МПа. Для досягнення рівномірнішої структури та покращених фізико-механічних властиво- стей доцільно використовувати леговані суміші за розробленою нами технологією легування [1, 2]. Результати попередніх досліджень засвідчили ефективність використання для легування мат- риць та пуансонів АВТ типу "ковадло з заглибленням" 0,15 %–0,25 % (за масою) карбіду ванадію. Це забезпечило отримання необхідного дрібнозернистого структурного стану і покращених фізико- механічних та експлуатаційних властивостей твердих сплавів марок ВК6, ВК8 при всебічному стисканні в АВТ. В цьому зв’язку в дослідженні як легуючу добавку використовували карбід ванадію в кількості 0,2 % (за масою). З метою виготовлення твердосплавних пуансонів для АВТ в ІСМ ім. В. М. Бакуля НАН України розроблено конструкторську документацію та виготовлено пресформу для пресування заго- товок кубічних пуансонів. Першу партію сумішей ВК3М, ВК6М, ВК3М(VC), ВК6М(VC) виготовляли розмелюванням про- тягом 120 год суміші високотемпературного карбіду вольфраму марки КС та кобальту (табл. 1). Другу партію сумішей ВК6ОМ(VC) виготовляли розмелюванням протягом 140, 200, 250 год. Третю партію сумішей ВК6ОМ(VC)* виготовляли шляхом змішування ВК3М з необхідною кількістю (для отримання суміші ВК6) серійної суміші ВК8 (Кіровградського заводу твердих сплавів) (табл. 2, 3). Спікали зразки у вакуумних стаціонарних печах та прохідній водневій печі в діапазоні температур 1300–1350 °С. Выпуск 14. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ 480 Спікання зразків з особливо дрібнозернистих сумішей у прохідній печі призвело до значного збільшення розмірів зерен карбідної фази і виявилось неприйнятним для виготовлення пуансонів дрібнозернистої структури. Дрібнозернисту структуру сплавів отримали при спіканні пуансонів у вакуумній печі. Вста- новлено, що оптимальна температура спікання у вакуумі сплавів типу ВК3ОМ – близько 1330 °С, сплавів типу ВК6ОМ – близько 1300 °С. Із даних табл. 1 випливає, що при розмелюванні протягом 120 год межа міцності при згині сплавів ВК3ОМ та ВК3ОМ(VC) становить відповідно 1520 та 1300 МПа, твердість – 91,4 та 91 НRА, густина – 15,12 та 15,31 г/см3, коерцитивна сила – 16 та 17 кА/м. Межа міцності при згині сплавів ВК6ОМ, ВК6ОМ(VC) становила відповідно 1660 та 1720 МПа, твердість – 90 та 90,3 НRА, густина – 14,8 та 15,02 г/см3, коерцитивна сила – 13,8 та 14,1 кА/м. З наведених даних випливає, що твердість, густина, коерцитивна сила та межа міцності при згині виготовлених сплавів відповідають цим показникам стандартних вітчизняних сплавів ВК3М та ВК6М. Таблиця 1. Фізико-механічні характеристики сплаву WC + 6 % Co (розмелювання протягом 120 год) Марка спла- ву Коерцитивна сила HCM, кА/м Твердість, НRА Густина, г/см3 Межа міцності при згині Rbm, МПа ВК3М 16,0 91,4 15,12 1520 ВК3М(VC) 17,0 91,0 15,31 1300 ВК6М 13,8 90,0 14,8 1660 ВК6М(VC) 14,1 90,3 15,02 1720 Мікродобавка карбіду ванадію в досліджувані тверді сплави сприяє отриманню дрібнодиспе- рснішої структури, незначному збільшенню коерцитивної сили (на 0,3 –1,0 кА/м) та густини цих сплавів. Найвищу міцність при згині –1720 МПа за дещо меншої твердості було виявлено у сплавів ВК6М(VC). Тому досліджували вплив тривалості розмелювання та способу приготування суміші на фізико-механічні властивості тільки цих сплавів. Як бачимо з даних табл. 2 після розмелювання суміші протягом 250 год подальшого подріб- нення структури спечених твердих сплавів не відбувається, але при цьому зменшуються коефіцієнт тріщиностійкості та межа міцності при стисканні. Наймовірніше властивості погіршилися через погі- ршення структури сплаву внаслідок часткового окислення суміші в результаті тривалого розмелю- вання. Отже розмелювання понад 200 год не раціональне. Таблиця 2. Вплив тривалості розмелювання на фізико-механічні характеристики сплаву WC + 6 % Co (сумарна тривалість розмелювання 140, 200, 250 год) Характеристика партії сплаву HCM, кА/м K1C, МПа×м1/2 Rcm, МПа ВК6ОМ(VC)–розмелювання протягом 140 год 14,2 12,9 3460 ВК6ОМ(VC) )–розмелювання протягом 200 год 21,2 10,3 3760 ВК6ОМ(VC) )–розмелювання протягом 250 год 21,5 9,9 890 Таблиця 3. Вплив способу приготування суміші на фізико-механічні характеристики сплаву WC+6 % Co (сумарна тривалість розмелювання 200 год) Характеристика партії сплаву HCM, кА/м K1C, МПа×м1/2 Rcm, МПа ВК6ОМ(VC) – розмелювання протягом 200 год ВК6ОМ 16,7 11,8 3170 ВК6ОМ(VC)* – розмелювання протягом 200 год композиції сумішей (ВК3ОМ+ВК8)) 21,2 10,3 3760 Із даних табл. 3 випливає, що вищі коерцитивна сила та межа міцності при стисканні за де- якого зменшення коефіцієнта тріщиностійкості має сплав ВК6ОМ(VC)*, виготовлений із суміші, отриманої розмелюванням композиції сумішей (ВК3ОМ + ВК8) порівняно зі сплавом ВК6ОМ(VC), виготовленим із суміші, отриманої традиційним способом – розмелюванням суміші порошків карбіду вольфраму та кобальту. РАЗДЕЛ 3. ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 481 Отже високу коерцитивну силу сплаву ВК6ОМ можна забезпечити збільшенням тривалості розмелювання до 200 год Для забезпечення вищої тріщиностійкості K1C необхідно зменшити трива- лість розмелювання до 140 год. Висновки 1. Встановлено, що для виготовлення твердосплавних пуансонів типу «куб зі зрізом» доцільно ви- користовувати дрібно- та середньозернисті тверді сплави з 6 % кобальтової зв´язки. 2. Легування карбідом ванадію (0,2 % за масою) за тривалого розмелювання дає змогу отримати тверді сплави з іншим співвідношенням фізико-механічних характеристик, ніж без легування. 3. Оптимальна тривалість розмелювання – 140–200 годин. Змінюючи її, можна коригувати співвід- ношення коерцитивної сили HCM, тріщиностійкості K1C та межі міцності при стисканні Rcm. 4. Оптимальні склад і структура твердого сплаву можна визначити випробуваннями багатопуан- сонного АВТ. Исследованы условия эксплуатации и технологические особеннности изготовления кубических пу- ансонов из сплавов WC + 6 % Co для многопуансонного аппарата высокого давления. Показана возмож- ность использования размола в течение 140–200 ч и легирования карбидом ванадия сплава WC + 6 % Co для приготовления твердых сплавов с заданным соотношением физико-механических характеристик. Ключевые слова: твердый сплав, кубический пуансон, аппарат высокого давления. Studied were the operating conditions and process features of making cubic punches from WC + 6 % Co hard alloy for a multiple-anvil high pressure apparatus. The possibility to use the prolonged drinding 140–200 and alloying the WC + 6 % Co alloy with vanadium carbide for producing fine-grained hard alloys with a given ratio of physico-mechanícal characteristics was shown. Key words: hard alloy, cubic punch, high pressure apparatus. Література 1. Бондаренко В.П., Ботвинко В.П., Мошкун В.Ф. Влияние микродобавок карбидов хрома Сr3С2 и ва- надия VС на свойства твердого сплава ВК6Р для матриц аппаратов высокого давления // Породо- разрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Тез. докл. конф. – Киев: Изд-во ИСМ им. В.Н. Бакуля НАН Украины, 2004. – С.–249. 2. Бондаренко В.П. Современные тенденции в развитии производства и научных исследований в облас- ти твердых сплавов на Украине/Под общей ред. акад. НАН Украины Н.В. Новикова // Современные спеченные твердые сплавы: Сб. науч. тр. – К.: ИСМ им. В.Н. Бакуля НАН Украины, 2008.–С.38–83. Надійшла 27.05.11 УДК 669.018.25 В. П. Бондаренко, член-кор. НАН України, І. В. Андреєв, канд. техн. наук, Л. М. Мартинова, канд. хім. наук, Н. В. Литошенко, канд. техн. наук, І. А. Свєшніков, д-р техн. наук, С. Д. Заболотний Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ ВПЛИВ УМОВ СПІКАННЯ НА ВЛАСТИВОСТІ ТА ЗНОСОСТІЙКІСТЬ РЕГЕНЕРОВАНИХ ТВЕРДИХ СПЛАВІВ ПРИ РІЗАННІ ПІСКОВИКА Розглянуто вплив умов спікання на фізико-механічні та експлуатаційні властивості регене- рованих твердих сплавів з різним вмістом кобальту, що використовуються при виготовлення ін- струменту для різання пісковика. Встановлено, регенерований твердий сплав з вмістом кобальту 8 % (по масі) має показник зносостійкості на рівні серійного сплаву і рекомендується для виготов- лення інструменту в якості елементів різців гірничих комбайнів. Ключові слова: регенеровані тверді сплави, спікання, опір.

Схожі ресурси