Оцінка залишкових термічних напружень в тонких прошарках кобальтової зв’язки сплавів WC-Co

Abstract

Завдання наукового дослідження полягало в тому, щоб оцінити рівень залишкових термічних напружень в тонких прошарках зв’язуючої фази та карбідних зернах, які вона оточує в твердих сплавах WC-Co. Для цього запропоновано аналітичні методи, що враховують стереометричні параметри мікроструктури промислових марок твердих сплавів, визначені в площині шліфа. Встановлено, що напруження розтягу в тонких кобальтових прошарках для сплавів ВК4-ВК25 становлять 1350-1103 МПа і є нижчими за середні напруження по об’єму зв’язки. Зерна WC в сплавах ВК4-ВК15 знаходяться під впливом розтягуючих напружень, а в ВК20 і ВК25 – напружень стиску, їх рівень значно нижчий ніж в полікристалічних агрегатах карбідних зерен.

Задача научного исследования заключалась в том, чтобы оценить уровень остаточных термических напряжений в тонких прослойках связующей фазы, и карбидных зернах, которые она окружает в твердых сплавах WC-Co. Для этого предложены аналитические методы, учитывающие стереометрические параметры микроструктуры промышленных марок твердых сплавов, определенные в плоскости шлифа. Установлено, что растягивающие напряжения в тонких кобальтовых спрослойках для сплавов ВК4–ВК25 составляют 1350–1103 МПа и ниже средних напряжений по объему связи. Зерна WC в сплавах ВК4–ВК15 находятся под влиянием растягивающих напряжений, а в ВК20 и ВК25 – сжимающих, их уровень значительно ниже, чем в поликристаллических агрегатах карбидных зерен.

The task of the scientific study is to estimate the level of thermal residual stresses in the thin layers of the binding phase, and the carbide grains it surrounds, in alloys WC-Co. For this purpose, analytical methods, taking into account the stereometric parameters of the microstructure of the industrial marks of hardmetals, are defined in the plane section. It was established that the tensile stresses in thin cobalt layers for WC-4 wt% Co to WC-25 wt % Co alloys are 1350-1103 MPa and are lower than the average stresses in the bundle volume. Carbide grains in alloys WC-4 wt % Co to WC-15 wt % Co are under the influence of tensile stresses, and WC-20 wt %Co and WC-25 wt %Co are compressive stresses, their level is much lower than in polycrystalline aggregates of carbide grains.