Износостойкие покрытия: свойства, структура, технологии получения. Циркин А.В. - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

13
2.2.2. Влияние конструкции многослойного покрытия на его свойства
Конструкция МП, то есть общая толщина и толщина составляющих сло-
ев, оказывает влияние на его механические свойства: микротвердость, проч-
ность сцепления с инструментальной основой и трещиностойкость.
Наиболее существенное влияние на микротвердость Н
µ
оказывает толщи-
на промежуточного слоя TiZrN. При этом наибольшее его влияние имеет место
для МП толщиной 4,5 мкм, для МП толщиной 6 мкм оно менее заметно, а для
МП толщиной 7,5 мкм наименее существенно. Повышение толщины слоя TiCN
также ведет к увеличению микротвердости, но влияние его меньше, чем влия-
ние слоя TiZrN. Снижение влияния твердых слоев TiZrN и TiCN на микротвер-
дость с ростом общей толщины МП вероятно связано с одновременным увели-
чением толщины верхнего более мягкого слоя TiN, микротвердость которого
существенно меньше по сравнению с промежуточным и нижним слоями МП.
Максимальная величина микротвердости имеет место для МП толщиной
4,5 и 6,0 мкм при толщинах слоя TiZrN равных соответственно (55 – 44) % и (55
– 33) % и слоя TiCN соответственно (22 – 33) % и (25 – 42) % от общей толщи-
ны (табл. 1); для МП толщиной 7,5 мкм – при толщине слоев TiZrN и TiCN со-
ответственно 40 % и (27 – 40) %. Повышение микротвердости трехслойных по-
крытий по сравнению с двухслойным TiCN-TiN составило (13,5 – 16,5) % в за-
висимости от конструкции МП (максимальные значения величины микротвер-
дости для трехслойных МП (38,7 – 39,6) ГПа, для двухслойного покрытия
TiCN-TiN – 34,1 ГПа).
Наибольшее влияние на коэффициент отслоения К
0
оказывает толщина
нижнего слоя TiCN. При этом данное влияние зависит от соотношения толщи-
ны данного слоя с промежуточным слоем TiZrN и верхним TiN. Причем в це-
лом варьирование толщины TiCN приводит к изменению коэффициента от-
слоения К
0
на (41 – 260) % (К
0
изменяется в пределах от 0,21 до 0,55). Подобная
закономерность в различной степени наблюдается для всех толщин МП, а наи-
большее влияние слоя TiCN и соотношения его толщины с промежуточным
слоем TiZrN имеет место при общей толщине МП 6 мкм. Зависимости коэффи-
циента отслоения от толщины слоев МП имеют экстремальный характер, а ми-
нимум данных зависимостей наблюдается при толщине слоя TiCN в пределах
1,5 – 2,5 мкм в зависимости от общей толщины МП [9].
Наименьший коэффициент отслоения и, следовательно, наибольшая
прочность сцепления с инструментальной основой имеет место для МП толщи-
ной 4,5 мкм (К
0
= 0,22) при толщинах нижнего TiCN и промежуточного TiZrN
слоев, равных (33 – 44) % от общей толщины МП; для МП толщиной 6 мкм (К
0
= 0,21) – соответственно 33 % и (33 – 42) %; для МП толщиной 7,5 мкм (К
0
=
0,29) толщины этих слоев должны быть в пределах 27 – 40 % (табл. 1).
Трещиностойкость МП можно оценить по коэффициенту трещиностойко-
сти К
ТР
, который определяют как отношение площади разрушенного покрытия

Страницы