Оренбургский государственный университет, Оренбург, Россия:

С. И. Богодухов, профессор кафедры материаловедения и технологии материалов, докт. техн. наук, эл. почта: ogu@mailgate.ru
Е. С. Козик, доцент кафедры материаловедения и технологии материалов, канд. техн. наук, эл. почта: ele57670823@yandex.ru

Проведена изотермическая термообработка (ИТО) твердого сплава ВК8 в электродных соляных ваннах, нагреваемых проходящим через расплавленную соль током. Использовали шлифованные до Ra = 0,160–0,320 штабики размером 5×5×35 мм и неперетачиваемые четырех- и пятигранные пластины из твердого сплава марки ВК8. Изучены процессы растворения твердого сплава ВК8 при нагреве в отпускных селитровых ваннах. Для этого проведены исследования по нагреву твердого сплава ВК8 при различных выдержках в селитровых ваннах и ваннах с солями хлористого бария при температуре 500 ^oC. Термообработка проведена по матрице планирования эксперимента в определенной последовательности. В качестве параметров оптимизации выбраны: предел прочности при изгибе σ_и, износ при резании по задней (h_зп) и передней (h_пп) поверхностям, твердость HV. Факторы, влияющие на параметры, варьировали в следующих пределах: температура нагрева под закалку Т = 1150 ± 150 ^oC (Х₁), температура изотермической закалки Т = 350 ± 150 ^oC (X₂), среда охлаждения (X₃). Микроструктура твердых сплавов исследована на металлографическом микровизоре μVizo-MET-221 и микроскопе JEOL JCM-6000. Неперетачиваемые пластины из твердого сплава ВК8 подвергнуты испытаниям на стойкость на токарно-винторезном станке 16К62 при поперечном (торцевом) точении заготовок из стали 45. Точение проведено от центра к периферии без применения смазочной охлаждающей жидкости. После ИТО измерены твердость, прочность при изгибе, изучены изменения микроструктуры и стойкости. В результате ИТО твердого сплава ВК8 в соляных ваннах увеличились предел прочности и твердость и уменьшился износ при резании.

1. Лошак М. Г. Прочность и долговечность твердых сплавов. — Киев : Наукова Думка, 1984. — 328 с.
2. Zhongnan Xiang, Zhanjiang Li, Fa Chang, Pinqiang Dai. Effect of heat treatment on the microstructure and properties of ultra fine WC – Co сemented сarbide // Metals. 2019. Vol. 9. P. 1302.
3. Szutkowska M. Strengthening of hardmetal inserts for cutting tools through heat treatment and surface modifications (PVD, CVD coatings) // Journal of Materials Processing Technology. 1999. Vol. 92-93. P. 355–359.
4. Yurshev V. I., Bogodukhov S. I., Mukatdarov R. I., Yurshev I. V. Structure and properties of parts with coating after heat treat ment // Metal Science and Heat Treatment. 2018. Vol. 59, Iss. 9-10. P. 621–623.
5. Gu L., Huang J., Tang Y., Xie C., Gao S. Influence of different post treatments on microstructure and properties of WC – Co cemented carbides // J. Alloy. Compd. 2015. Vol. 620. P. 116–119.
6. Wang C. X., Jiang C. H., Ji V. Thermal stability of residual stresses and work hardening of shot peened tungsten cemented carbide // J. Mater. Process. Technol. 2017. Vol. 240. P. 98–103.
7. Bogoduhov S. I., Kozik E. S., Shvidenko E. V. High temperature ion nitriding carbide disposable inserts of T15K6 brand // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2019. Vol. 60, Iss. 5. P. 509–516.
8. Бобылёв Э. Э. Структурообразование функциональных диффузионных титановых покрытий, формирующихся на твердых сплавах типа ТК и ВК // Инженерный журнал: наука и инновации. 2019. № 1 (85). С. 100–113.

9. Иванов Ю. Ф., Громов В. Е., Загуляев Д. В., Коновалов С. В., Рубанникова Ю. А. Повышение функциональных свойств сплавов электронно-лучевой обработкой // Известия вузов. Черная металлургия. 2021. Т. 64, № 2. С. 129–134.
10. Рузиев У. Н., Гуро В. П., Сафаров Е. Т., Расулова С. Н. Легирование твердого сплава ВК-6 карбидом ванадия // Universum: химия и биология. 2019. № 8 (62). С. 59–62.
11. Пинахин И. А., Шагров М. Н., Ягмуров М. А., Врублевская С. С., Даржания А. Ю., Шпак М. А. Повышение
износостойкости однокарбидных твердых сплавов после объемного импульсного лазерного упрочнения // Трение и износ. 2020. Т. 41. № 6. С. 745–751.
12. Wang J. B., Lian Y. Y., Feng F., Chen Z. et al. Microstructure of the tungsten and reduced activation ferritic-martensitic steel joint brazed with an FE-based amorphous alloy // Fusion Engineering and Design. 2019. Vol. 138. P. 164–169.
13. Panov V. S. The role of binding phase in hard alloys (analytical review) // Inorga nic Materials: Applied Research. 2021. Vol. 12, Iss. 1. P. 30–33.
14. Lantsev E. A., Malekhonova N. V., Nokhrin A. V., Chuvil’deev V. N. et al. Spark plazmasin tering of fine-grained WC hard alloys with ultra-low cobalt content // Journal of Alloys and Compounds. 2021. Vol. 857. P. 157–159.
15. Oskolkova T. N., Glezer A. M. Surface hardening of hard tungsten-carbide alloys: a review // Steel in Translation. 2017. Vol. 47, Iss. 12. P. 788–796.
16. Jonsson H. Studies of the binder phase in WC – Co cemented carbides heat-treated at 950 ^oC // Planseeber. Pulvermetall. 2019. Vol. 1. P. 37–55.