Сплав ВК8

Это твердый сплав, использующийся в металлообработке и обработке иных материалов. Один из сплавов, которые в России называют термином – победит. Разработкой этих сплавов занимались в двадцатые и тридцатые годы двадцатого века. Подобные разработки проходили как в Германии, так и в СССР.

Применение победита позволило существенно ускорить операции металлообработки.

Именно в СССР победит нашел самое широкое применение, особенно в военно-промышленном комплексе. Изготовленные в те годы инструменты, зачастую работают до сих пор. В настоящее время, принято считать деньги и распространенность дорогого победита снизилась, особенно в сегменте бытовых инструментов.

Расшифровка ВК8

Расшифровывается название сплава довольно просто, В – это вольфрам (W), точнее карбид вольфрама (соединение вольфрама с углеродом), К (Co) – кобальт. Цифра 8 обозначает процентное содержание кобальта. Кобальт придает материалу большую тягучесть, за счет чего растет общая прочность сплава. А вольфрам обеспечивает высочайшую твердость.

В конце названия может присутствовать буква М или В. М означает мелкозернистую структуру. В, наоборот, крупнозернистую структуру. Отсутствие буквы, говорит о средних размерах структуры. Крупное зерно увеличивает прочность и износостойкость изделий, но инструменты с таким зерном грубее и пригодны, в основном, для черновой обработки. Скорость работы также зависит от зернистости – более грубая структура материала, позволяет увеличить скорость обработки. 

Таким образом, химический состав сплава ВК8 – вольфрам 91, 7%, кобальт 7,4-8%, углерод 0,6-0,66%, железо не более 0,3%.

Сплав ВК8 изготовляют при помощи технологии порошковой металлургии. Карбид вольфрама и кобальт измельчают, просеивают. Затем смешивают в необходимой пропорции и формуют при помощи пресса. В качестве связующего элемента используется клей.

Получившуюся заготовку подвергают нагреву до 1400 градусов Цельсия и давлению в 30 Мпа. В результате чего происходит окончательное соединение металлов.

Характеристики сплава

Сплав обладает свойствами прочного и износостойкого материала. Не теряющего свои свойства при нагреве до 1100 градусов Цельсия.

Твердость по Роквеллу 88. Предел прочности 1666 МПа. Вязкость 35 кДж/м2 . Теплопроводность 50,2 Вт/мК.

Характеристики сплава позволяют эффективно использовать его при изготовлении сверл, коронок, резцов, фрез, метчиков, разверток.

 
Обычно, сплав используют для создания режущих кромок инструмента. Для крепления применяют клей, резьбовые соединения и напайку. В некоторых случаях, победитовые кромки делаются сменными. Это существенно продлевает сроки эксплуатации, но стоит дороже. 

Бывают и изделия, целиком изготовленные из сплава ВК8. Однако их стоимость высока. Потому что вольфрам достаточно редкий металл. 

Применяют сверла и резцы для резки и сверления металла, в том числе и титановых сплавов, бетона, кирпича, базальта, гранита, и прочих особо прочных материалов. 

Для увеличения стойкости изделий из ВК8 иногда применяют напыление нитридом титана или нитридом бора. Еще одним способом увеличения стойкости, является полировка изделия при помощи инструментов с алмазным напылением.

Жаропрочность сплава позволяет обходиться при сверлении или обработке без технологических пауз для остывания. Например, скорость работы резца может превосходить скорость работы резца из быстрорежущей стали Р12 в четыре раза.

Обработка победита проводится без образования стружки при помощи лазерной и алмазной резки. 

Из недостатков сплава, помимо стоимости, можно отметить достаточно низкую устойчивость к вибрациям, в результате которых он может разрушиться.

Применение

Изделия из сплава ВК8 нашли широкое применение, но высокая стоимость вольфрама, диктует применение сверл, фрез и резцов из данного сплава, только в самых ответственных операциях, когда без твердого сплава не обойтись.

Помимо металлообработки и строительства, применяется сплав ВК8 и в медицине. В ювелирном деле при огранке драгоценных и полудрагоценных камней, обработке драгоценных металлов.

В геологоразведке сплав применяется в бурах, предназначенных для бурения скважин и шурпов в горных породах. Сплав позволяет быстрее и с меньшим износом буров проходить, прежде всего, твердые породы. 

Но этот сплав используется не только в качестве режущего или инструментального.

Способность выдерживать высокие температуры привела к применению некоторых деталей из ВК8 в подшипниках, предназначенных для работы на высоких скоростях в несколько тысяч оборотов в секунду.
А также в иных конструкциях, где детали могут подвергаться подобным экстремальным воздействиям. Валы из этого материала способны работать с большей скоростью и заметно дольше, чем из обычных конструкционных сталей. Но здесь важно, чтобы вал не имел высоких вибрационных нагрузок.

Заточка

Заточка требуется любому режущему инструменту, но сплав ВК8 очень твердый и заточка инструменту из него требуется реже, чем инструментам из других материалов.

Для заточки инструментов из ВК8 используются заточные круги из карбида кремния. Для черновой заточки их зернистость должна составлять 45-60, для чистовой заточки зернистость 60-80. Используются также круги с алмазным напылением.
ВК8 очень твердый сплав и его заточку следует проводить максимально аккуратно, фактически по своим режущим свойствам он уступает только алмазу.

Аналоги

Аналогами сплаву ВК8 можно считать отечественные сплавы В95, Д16Т. Иногда его пытаются заменить сплавами М390 и 14Х17Н. Но свойства этих сплавов все же отличаются от ВК8. И режущий инструмент получается менее стойким и производительным.
Из зарубежных вариантов можно отметить следующие, немецкие сплавы  – DIN, WNr, HG30 и HG40. Чешский сплав CSN, G1.1, G2, польский – PN, H30. швецкий – SS, MC241, венгерские сплавы MSZ, DR30 и DR40, болгарский – BDS. Свойства аналогов также может отличаться от ВК8, но назначение этих сплавов схожее.