RU27090U1 - Износостойкое покрытие - Google Patents
Износостойкое покрытиеInfo
- Publication number
- RU27090U1 RU27090U1 RU2002119864/20U RU2002119864U RU27090U1 RU 27090 U1 RU27090 U1 RU 27090U1 RU 2002119864/20 U RU2002119864/20 U RU 2002119864/20U RU 2002119864 U RU2002119864 U RU 2002119864U RU 27090 U1 RU27090 U1 RU 27090U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- wear
- resistant coating
- tool
- coatings
- Prior art date
Links
Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Износостойкое покрытие, содержащее два слоя, отличающееся тем, что верхний слой состоит из сложного нитрида титана и алюминия ((Ti, Al)N), а нижний слой - из нитрида титана (TiN).
Description
ИЗНОСОСТОЙКОЕ ПОКРЫТИЕ
Полезная модель относится к машиностроению, а именно к обработке металлов резанием и может быть использована на операциях точения заготовок из различных материалов.
Известны износостойкие покрытия на режущий инструмент (РИ) из нитрида титана (TiN) или сложного нитрида титана и алюминия ((Ti,AI)N), наносимые на рабочие поверхности инструмента методом физического осаждения покрытий (ФОП) (см. Табаков В.П. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями на основе сложных нитридов и карбонитридов титана. Ульяновск: УлГТУ, 1998. 122 с.). К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании данных покрытий является либо недостаточная адгезия материала покрытия и инструментальной основы, либо недостаточная микротвердость покрытия, либо низкая стойкость при температурных колебаниях. В результате этого покрытие либо быстро скалывается с поверхности инструмента, либо легко подвергается абразивному износу, либо в нем быстро зарождаются и распространяются трещины, приводящие к разрушению покрытия, что снижает стойкость РИ с покрытием.
Наиболее близким износостойким покрытием того же назначения к заявляемой полезной модели по совокупности признаков является двухслойное покрытие, внутренний слой которого состоит из TiCN, а
наружный слой из TiN, наносимое методом химического осаждения
покрытий (ХОП) (см. Верещака А.С. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями. М.: Машиностроение, 1993. С.ЗОО), принятое за прототип.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного износостойкого покрытия, принятого за прототип, относится то, что в известном покрыМПК С23С14/00
тип верхний слой (TIN) обладает относительно низкой микротвердостью, а нижний (TiCN) недостаточной адгезией с инструментальной матрицей. Кроме того, большая разница между остаточными напряжениями в покрытии и инструментальной основе, что является причиной преждевременного скалывания покрытия с рабочих поверхностей инструмента. В результате покрытие плохо сопротивляется абразивному износу, что приводит к разрушению покрытия и снижению стойкости РИ.
Повышение в последнее время стоимости металлорежущего инструмента и ужесточение требований к точности обрабатываемых деталей сделало еще более актуальной проблему повышения стойкости РИ. Одним из путей повышения стойкости и работоспособности РИ с покрытием является нанесение покрытий многослойного типа. Наличие в покрытии слоев с определенными теплофизическими и механическими свойствами позволяет тормозить процессы разрушения покрытия без снижения микротвердости, улучшить термонапряженное состояние РИ с покрытием и повысить стойкость РИ.
Технический результат - повышение работоспособности РИ и качества обработки.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что износостойкое покрытие является многослойным. Особенность заявляемой полезной модели заключается в том, что верхний слой состоит из (Ti,AI)N, обеспечивающего высокую микротвердость и диффузионную стойкость многослойной композиции, а нижний слой - TIN, который является более мягким, имеет более низкий уровень остаточных напряжений сжатия по сравнению с (Ti,AI)N и обладает хорошей адгезией с инструментальным материалом.
Заявляемая полезная модель содержит износостойкое покрытие 1, наносимое на режущий инструмент 2, состоящее из двух слоев. Нижний слой 3 состоит из TiN, а верхний слой 4 - из (Ti,AI)N.
Сущность изобретения заключается в следующем. В процессе непрерывного резания, каковым является точение, инструмент в большей степени подвергается абразивному и диффузионному износу. При этом зона резания характеризуется постоянной высокой температурой. Поэтому покрытие 1, наносимое на РИ 2 должно обеспечивать высокую твердость и сохранять ее при высоких температурах. Кроме того, покрытие должно препятствовать диффузии атомов обрабатываемого материала и не скалываться с рабочих поверхностей РИ. Вследствие этого верхний слой покрытия 4 должен обладать как можно большей микротвердостью и хорошей диффузионной стойкостью, а нижний слой 3 - наилучшей адгезией с инструментальным материалом и материалом верхнего слоя. Механические свойства однослойных покрытий приведены в табл. 1.
Механические свойства однослойных покрытий
1. Инструментальный материал - ВК6.
Для экспериментальной проверки заявленной полезной модели было нанесено покрытие-прототип с соотношением слоев, указанным в известном износостойком покрытии, а также предлагаемое двухТаблица 1
слойное покрытие. Покрытия наносили на твердосплавные пластины в вакуумной камере установки «Булат - 6Т, снабженной тремя вакуумно-дуговыми испарителями, расположенными горизонтально в одной плоскости. В качестве катодов испаряемого металла использовали титановый сплав ВТ1-0.
Пластины с покрытиями, отличающимися от указанных в формуле полезной модели, показали более низкие результаты. Нанесение в качестве верхнего слоя материала с большей твердостью приводило к росту градиента остаточных напряжений сжатия в покрытии, тем самым снижалась адгезия верхнего и внутреннего слоев между собой и с инструментальной основой, покрытие быстрее разрушалось в процессе резания. Уменьшение твердости верхнего слоя приводило к увеличению абразивного износа покрытия, и, как следствие, снижению стойкости инструмента.
Как видно из приведенных в табл. 2 данных, стойкость пластин, с предлагаемым покрытием, выше износостойкости пластин, с покрытием-прототипом в 1,5 - 1,7 раз. Таким образом, предлагаемое покрытие позволяет повысить износостойкость инструментов и сократить расход инструментальных материалов, что повышает эффекгивность применения инструмента с покрытиями.
Результаты испытаний РИ с покрытием
Таблица 2
Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного износостойкого покрытия на РИ следующей совокупности условий:
-Износостойкое покрытие, воплощающее заявленную полезную модель при ее осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно, в металлообработке на операциях точения;
-для заявленного износостойкого покрытия в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы полезной модели, подтверждена возможность ее осуществления с помощью известных до даты приоритета средств и методов;
-износостойкое покрытие, воплощающее заявленную полезную модель при ее осуществлении способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию «промышленная применимость.
ujimiif
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002119864/20U RU27090U1 (ru) | 2002-07-23 | 2002-07-23 | Износостойкое покрытие |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002119864/20U RU27090U1 (ru) | 2002-07-23 | 2002-07-23 | Износостойкое покрытие |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU27090U1 true RU27090U1 (ru) | 2003-01-10 |
Family
ID=48285834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002119864/20U RU27090U1 (ru) | 2002-07-23 | 2002-07-23 | Износостойкое покрытие |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU27090U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469127C2 (ru) * | 2007-05-04 | 2012-12-10 | Дженерал Электрик Компани | Износостойкое изделие с защитным покрытием |
-
2002
- 2002-07-23 RU RU2002119864/20U patent/RU27090U1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469127C2 (ru) * | 2007-05-04 | 2012-12-10 | Дженерал Электрик Компани | Износостойкое изделие с защитным покрытием |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2413786C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2414531C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU27090U1 (ru) | Износостойкое покрытие | |
RU27088U1 (ru) | Износостойкое покрытие | |
RU27089U1 (ru) | Износостойкое покрытие | |
RU2327815C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2311490C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2327816C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инстумента | |
RU22144U1 (ru) | Износостойкое покрытие | |
RU2414532C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2424367C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2362836C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2366753C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2367721C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2327811C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2327809C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2363762C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2240379C1 (ru) | Способ нанесения износостойкого покрытия на режущий инструмент | |
RU2424373C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2424374C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2327819C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2424371C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2414538C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2424375C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2327810C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |