ИЗНОСОСТОЙКИЕ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ПОСЛЕ ИОННОГО СМЕШИВАНИЯ
WEAR-RESISTANT COATINGS FOR CUTTING TOOLS AFTER IONIC MIXING

Скачать статью

Авторы

М.Ш. МИГРАНОВ, д-р техн. наук, А.М. МИГРАНОВ, аспирант

Аннотация

В работе представлены результаты исследования предлагаемого пути по-вышения износостойкости «дуплексных» покрытий, наносимых на режущие инстру-менты, за счет предварительного диффузионного насыщения поверхности инструмента азотом (известного как ионное азотирование) с последующим физическим осаждением твердого покрытия (Ti, Cr)N. Предлагаемое покрытие наносилось на инструмент из быстрорежущей стали, но перед этим на азотированную поверхность имплантировался слой с примесью ионов, а затем осаждалось твердое покрытие. В качестве дополнительного, переходного слоя использовали металл: Ti, Zr, W или Al в комбинации с тремя неметаллами: N, C, и O. На стадии процесса «триплекс»-обработки указанные ионы были имплантированы в поверхность подложки для создания модифицированного слоя. Для оценки влияния этих модифицированных слоев на период стойкости инструмента были проведены серии натурных экспериментов при условиях лезвийной обработки резанием. Наилучшие результаты были достигнуты при «триплекс»-обработке с ионной имплантацией титана.

Ключевые слова

износостойкость, дуплексные покрытия, твердое покрытие, триботехнические характеристики, модифицированный слой, «триплекс» обработка.

Abstract

The paper presents the results of a study of the proposed way to increase the wear resistance of “duplex” coatings applied to cutting tools, which are due to preliminary diffusion saturation of the tool surface with nitrogen (known as ion nitriding) followed by physical deposition of a hard coating (Ti, Cr) N. The proposed coating was applied to a high-speed steel tool, but before that a layer with an impurity of ions was implanted on the nitrided surface, and then a hard coating was deposited. As an additional, transition layer, a metal was used: Ti, Zr, W and Al in combination with three non-metals N, C, and O. At the stage of the triplex-processing process, these ions were implanted into the surface of the substrate, creating a modified layer. To assess the effect of these modified layers on the tool life, a series of field experiments were carried out under the conditions of blade cutting. The best results were achieved with "triplex" treatment with titanium ion implantation.

Keywords

wear resistance, duplex coatings, hard coating, tribotechnical characteristics, modified layer, "triplex" treatment.