Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Режущие инструменты с напыленным покрытием

03.11.2018

Дальнейшим развитием слоистых режущих инструментов явилось нанесение на стандартные пластинки твердого сплава очень тонкого слоя твердого вещества методом химического напыления. Покрытия из TiC были первыми, которые начали производить для промышленности, хотя пластинки с покрытием из TiN (нитрид титана) также выпускаются, и можно ожидать дальнейшее развитие процессов нанесения покрытий. Обычно покрытия состоят из очень тонкого слоя порядка 5 мкм чистого карбида или нитрида, по отдельности или совместно связанных с твердосплавной пластинкой.

При нанесении покрытия пластинки твердого сплава нагревают до температуры около 1000°C в атмосфере водорода, содержащей небольшой процент паров четыреххлористого титана TiCl4. Распадающийся хлорид осаждается на поверхности пластинки твердого сплава в виде тонкого ровного слоя титана, который науглероживается до TiC за счет диффузии углерода: из карбида инструмента. Науглероживание может также осуществляться вследствие добавления метана в газовую среду. Подобным образом может быть получено осаждение нитрида TiN путем добавления NH3 в газовую среду. Пластинки с нитридным покрытием отличаются золотистым цветом. Если покрытия тонкие порядка 5 мкм, они оказываются сплошными, почти без трещин и имеют очень мелкозернистую структуру. На рис. 6.53 приведен микрошлиф слоя TiC, характерный размер зерен которого при исследовании под электронным микроскопом составляет 0,1 мкм — на порядок меньше, чем зерна карбидов в инструменте.

Вызывает удивление, что такой тонкий слой чистого карбида прочно соединен с пластинкой твердого сплава, не растрескивается и обладает высокой изностостойкостью при обработке резанием. При обработке чугуна и стали с высокими скоростями резания покрытия, как оказалось, способны повысить стойкость обычных неперетачиваемых пластинок твердого сплава в несколько раз или повысить скорость съема металла вследствие работы с более высокими скоростями резания (рис. 6.54). Покрытия могут наноситься как на WC—Co сплавы, так и на сплавы для обработки стали; наиболее приемлемый состав, пригодный для успешного применения в ряде операций, определялся в результате испытаний в промышленных условиях. Успешное применение покрытий объясняется тем, что они сочетают преимущества инструментов на основе TiC в скорости съема металла с ударной вязкостью стандартных твердыx сплавов при обработке стали и чугуна с высокими скоростями резания. Однако операции с прерывистым резанием могут приводить к разрушению и расслаиванию покрытия. Износостойкость покрытия наиболее полно проявляется в процессе диффузионного износа в диапазоне высоких скоростей резания и не так заметно выражена при адгезионном износе. Конечно, покрытия непригодны для любого инструмента, требующего переточки.

Процессы нанесения покрытия в настоящее время достаточно хорошо отработаны, и целью дальнейших разработок является повышение прочности сцепления и получение покрытий, обладающих большей износостойкостью, чем TiC, для определенных условий применения. Осаждение паров TiC на стальных инструментах для придания им соответствующей формы и других операций фактически предшествовало применению TiC для твердосплавных инструментов. Существуют определенные трудности в согласовании термообработки стали с процессом осаждения паров. И хотя эта проблема может быть решена, однако применение стальных инструментов с покрытием для обработки резанием, вероятно, будет ограничено вследствие того, что лишь небольшое количество стальных инструментов не требует переточки после применения. Можно ожидать появления многих новых разработок режущих инструментов с покрытиями.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: