Износостойкие покрытия: свойства, структура, технологии получения. Циркин А.В. - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

15
Экстремальный характер зависимостей интенсивности износа от толщин
слоев МП объясняется сочетанием их механических свойств. В частности, по-
крытия, обладающие высокими микротвердостью, прочностью сцепления с ин-
струментальной основой и трещиностойкостью, имеют низкую интенсивность
износа. Например, МП общей толщиной 6 мкм со слоями по 2 мкм имеет наи-
большую микротвердость (Н
µ
= 38,7 ГПа), наименьшие коэффициенты отслое-
ния (К
0
= 0,21) и трещиностойкости (К
ТР
= 0,29) и, соответственно, наимень-
шую интенсивность износа при фрезеровании с высокой скоростью резания
(табл. 2). Для данных МП характерно снижение интенсивности износа по срав-
нению с РИ с базовым покрытием TiCN-TiN в 1,56 – 1,65 раза, а по сравнению с
однослойным покрытием TiN – в 2,83 – 2,98 раза .
Таблица 2
Взаимосвязь механических свойств покрытий и
интенсивности износа режущего инструмента
Механические свойства МП
Режим резания
Интенсивность
износа J·10
-7
,
мм/мм
h
П
,
мкм
Н
µ
, ГПа К
0
К
ТР
v = 247м/мин,
s
Z
= 0,4 мм/зуб
2,43 6 38,7 0,21 0,29
v = 157м/мин,
s
Z
= 0,25 мм/зуб
1,91 4,5 35,9 0,22 0,35
При фрезеровании со скоростью резания v = 157 м/мин и подачей s
Z
=
0,25 мм/зуб тепловая напряженность процесса резания ниже – меньше макси-
мум контактных температур по сравнению с предыдущим рассмотренным ре-
жимом и более равномерно их распределение по длине контакта. В этих усло-
виях наименьшую интенсивность износа по задней поверхности имеют МП
общей толщиной 4,5 мкм с соотношением толщин слоев (по отношению к об-
щей толщине МП) – 33 % для TiCN, (33 – 44) % для TiZrN и (33 – 22) % для TiN
(табл. 2). Большая эффективность МП толщиной 4,5 мкм на данном режиме ре-
зания объясняется иным механизмом разрушения покрытия. При резании на
низкой скорости резания интенсивность процессов трещинообразования сни-
жается, и в разрушении покрытия превалируют адгезионно-усталостные про-
цессы, которым лучше сопротивляются более тонкие покрытия. Снижение ин-
тенсивности процессов разрушения «тонких» МП способствует и более высо-
кая прочность их сцепления с инструментальной основой по сравнению с МП
большой толщины. Интенсивность износа РИ с данными покрытиями ниже по
сравнению с базовым двухслойным покрытием в 1,43 раза, а по сравнению с
однослойным покрытием TiN – в 2,55 раза.

Страницы