Износостойкие покрытия: свойства, структура, технологии получения. Циркин А.В. - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

12
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКЦИИ
МНОГОСЛОЙНОГО ПОКРЫТИЯ НА ЕГО МЕХАНИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА И РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ИНСТРУМЕНТА
2.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью работы является изучение влияния конструкции многослойного
покрытия на его свойства.
2.2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
2.2.1. Конструкция многослойного покрытия для торцового фрезерования
Потеря работоспособности торцовых фрез с ИП при фрезеровании заго-
товок из конструкционных углеродистых сталей обусловлена разрушением ИП
в результате образования в нем трещин. Причиной возникновения данных тре-
щин являются переменные тепловые нагрузки, возникающие при чередовании
рабочего и холостого ходов режущего инструмента (РИ). Для повышения рабо-
тоспособности торцовых фрез применяют многослойные покрытия (МП), эф-
фективность которых выше по сравнению с однослойными [4]. Эффективность
МП может быть повышена за счет увеличения их трещиностойкости и прочно-
сти адгезионной связи с инструментальной основой. Трещиностойкость можно
повысить за счет создания барьеров на пути движения трещин [5] в виде до-
полнительных границ МП, а также трещиностойкости отдельных его слоев. На
основе анализа механизма разрушения МП в процессе резания и положений
теории разрушения твердых тел [5] разработана конструкция трехслойного по-
крытия с чередующимися по твердости слоями – «мягкие» верхний и нижний
слои и промежуточный «твердый» слой, которая обеспечивает благоприятное
напряженное состояние на границах отдельных слоев покрытия и на границе с
инструментальной основой при движении через них трещин. При этом проме-
жуточный слой должен иметь не только большую твердость по сравнению с
выше- и нижележащими слоями, но и для эффективного торможения трещин
должен обладать высокой трещиностойкостью.
В качестве промежуточного твердого слоя в МП целесообразно использо-
вать покрытие TiZrN. Верхним слоем может служить нитрид титана TiN, кото-
рый обеспечивает наибольшее снижение контактной температуры и наимень-
шую амплитуду ее колебания за время рабочего и холостого ходов РИ; в каче-
стве нижнего – карбонитрид титана TiCN, имеющий высокий уровень сжи-
мающих остаточных напряжений. Таким образом, конструкция МП для усло-
вий прерывистого резания имеет вид TiCN-TiZrN-TiN.

Страницы