Диффузионное насыщение твердых сплавов

Диффузионное насыщение твердых сплавов соединениями циркония и ти­тана из твердых порошков можно осуществить с помощью состава [а. с. 709714 (СССР)], содержащего следующие компоненты, % (мас. доля): оксид алюминия
20-45; оксид титана 10-30; оксид циркония 20-35; титан 10-30. Предпочтительна смесь состава, % (мас. доля): А1₂О₃ 40; 2гО₂ 30; ТЮ₂ 15; Т 15. При некоторых условиях изготовления твердосплавных пластин на их поверхностях, преимуще­ственно на выступах, углах, острых кромках, т. е. на рабочих поверхностях, мо­жет осаждаться свободный углерод, снижая тем самым прочность и износостой­кость инструмента. Титан, введенный в покрытие, в процессе диффузионного насыщения при высоких температурах взаимодействует с имеющимся на по­верхности свободным углеродом, в результате чего образуется дополнительное количество карбида титана.

При высокоскоростном резании, когда резко возрастает температура на рабочей поверхности инструмента, стойкость инструмента обеспечивается глав­ным образом благодаря диффузионному изнашиванию поверхности.

В этом случае карбид титана служит диффузионным барьером, препятст­вующим свариванию твердосплавной режущей пластины с обрабатываемой ста­лью и замедляющим образование наростов и лунок, что увеличивает срок служ­бы режущих пластин. Взаимная диффузия титана, вольфрама и углерода в про­цессе резания при высоких температурах приводит к образованию твердого рас­твора ТЮ - WQ химически более инертного, чем WQ обладающего высокой твердостью и очень низкой растворимостью. Имеющиеся в покрытии оксиды алюминия, титана и циркония отличаются высокой твердостью и окалиностой- костью, что увеличивает износостойкость режущих пластин. В процессе термо­обработки оксиды частично восстанавливаются с образованием карбидов алю­миния, титана и циркония, которые, в свою очередь, создают сложные молеку­лярные растворы, оказывают положительное влияние на режущие свойства твер­досплавных пластин.