Физические основы процесса резания и изнашивания режущего инструмента с износостойкими покрытиями. Циркин А.В - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

26
На первом этапе были разработаны многослойные покрытия, включаю-
щие слои простого состава, затем были предложены усовершенствованные кон-
струкции, содержащие слои сложного состава. На третьем этапе созданы кон-
струкции покрытий, обладающие высокой эффективностью благодаря сочета-
нию различных способов повышения свойств (сложное легирование, варьиро-
вание состава газовой среды, технология КТР).
4.2.2. Принципы
построения многослойных покрытий КИБ
В основу разработки принципов построения многослойных покрытий по-
ложены исследования физико-механических и структурных свойств покрытий,
а также процессов износа и разрушения РИ в различных условиях резания.
Известно, что разрушение покрытий на твердосплавном инструменте
происходит в результате трещинообразования, в результате которого покрытие
разделяется на мелкие сегменты,
уносимые стружкой. Причем для различных
условий резания причина возникновения трещин неодинакова. Например, при
прерывистом резании трещины возникают из-за действия переменных теплоси-
ловых нагрузок, связанных с чередованием рабочего и холостого ходов инст-
румента. При непрерывном резании причиной возникновения трещин служит
потеря формоустойчивости режущего клина под действием тепловых и сило-
вых нагрузок
.
Для условий прерывистого резания предложен принцип построения мно-
гослойного покрытия, включающего три слоя: нижний слой обеспечивает
прочность сцепления покрытия и инструментальной основы и призван миними-
зировать перепад напряжений на границе «покрытие–инструментальный мате-
риал» (покрытие TiCN); промежуточный слой является высокотрещиностойким
барьером (слой TiZrN имеет высокие остаточные сжимающие напряжения и
микрослоистую структуру); верхний
слой (TiN) обеспечивает снижение темпе-
ратуры и амплитуды ее колебания при чередовании рабочего и холостого
ходов.
Для непрерывного резания покрытие должно обеспечивать высокую
формоустойчивость режущего клина, минимизируя его пластические деформа-
ции, при этом одновременно должно обладать высокими микротвердостью,
трещиностойкостью и износостойкостью. В качестве материала верхнего слоя
такого покрытия предложены высокоэффективные легированные материалы
(TiZrN, TiAlN); в качестве материала нижнего слоя – нитрид титана (TiN), об-
ладающий хорошей прочностью сцепления с основой; промежуточный слой
(TiCN) предназначен для связи верхнего и нижнего слоев и обеспечивает плав-
ное изменение микротвердости, модуля Юнга и остаточных напряжений по
глубине покрытия.
Для быстрорежущего инструмента предложены конструкции многослой-
ных покрытий, включающие в качестве нижнего
слоя ПАС, состоящие из двой-

Страницы