VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Для упрочнения твердосплавных инструментов, в частности вольфрамокобальтовых и титановольфрамокобальтовых режущих пластин, применяют циркотитанирование. Это процесс диффузионного насыщения поверхности металла соединениями титана и циркония. Покрытия из циркония и титана улучшают эксплуатационные характеристики: повышают твердость и стойкость инструмента.

Циркотитанирование осуществляется двумя методами. Первый – метод диффузии и осаждения из газовой фазы, то есть получение твердых веществ реакциями с участием газообразных соединений при пониженном давлении. Второй – диффузионное насыщение из твердых порошков; в качестве насыщающей среды используют порошок технически чистого циркония крупностью 100-150 мкм, четыреххлористый углерод и полиэтилен, которые вводятся в реакцию для науглероживания образцов в процессе нагревания. На 1 м² площади насыщаемой поверхности, включая внутреннюю поверхность камеры, приходится 11 мл четыреххлористого углерода, 23 г полиэтилена и 35 г порошка циркония.

Содержание циркония в карбиде циркония не зависит от температуры и времени насыщения и находятся в пределах 87-88%. Вольфрам и кобальт не растворяются в карбиде циркония. Глубина проникновения циркония в насыщаемую поверхность – 2-3 мкм.

Слой, насыщенный цирконием и титаном, на поверхности сплавов ВК4-В и Т14К8 выглядит как светлая зона толщиной 2-14 мкм. Непосредственно под карбидной зоной обезуглероженной зоны не наблюдается, что говорит об отсутствии зоны, ухудшающей эксплуатационные свойства карбидных покрытий.

Опытным путем установлено, что стойкость пластин ВК4-В и Т14К8 с покрытием на основе карбида циркония в 1,5-3 раза выше по сравнению с серийными пластинами.