УПРОЧНЕНИЕ ТВЕРДОСПЛАВНОГО ДЕРЕВОРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ОСАЖДЕНИЕМ ВАКУУМНО-ПЛАЗМЕННЫХ НАНОКОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ TiN / HARDENING OF CARBIDE WOOD-CUTTING TOOLS BY VACUUM PLASMA DEPOSITION OF NANOCOMPOSITE COATINGS BASED ON TiN
Научная публикация
УПРОЧНЕНИЕ ТВЕРДОСПЛАВНОГО ДЕРЕВОРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА  ОСАЖДЕНИЕМ ВАКУУМНО-ПЛАЗМЕННЫХ НАНОКОМПОЗИЦИОННЫХ  ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ TiN  /    HARDENING OF CARBIDE WOOD-CUTTING TOOLS BY VACUUM PLASMA  DEPOSITION OF NANOCOMPOSITE COATINGS BASED ON TiN
Автор(ы): С. Д. Латушкина, И. М. Романов, А. Г. Жижченко, Д. В. Куис, О. Ю. Пискунова, О. И. Терещук, В. Ю. Гладкий / S. D. Latushkina, I. M. Romanov, A. G. Zhizhchenko, D. V. Kuis, O. Yu. Piskunova, O. I. Tereshchuk, V. Yu. Gladkiy
УДК: УДК 674.055:621.934(043.3)
Год издания: 2015
Дата загрузки: 09.12.2015
Загрузил(а): Цылина И. А.

Описание:
Дереворежущий инструмент работает в условиях сухого трения при повышенных термомеханических нагрузках. Перспективным направлением повышения его стойкости является формирование нанокомпозиционных покрытий на его рабочей поверхности вакуумно-плазменными методами. В настоящей работе для упрочнения твердосплавных пластин для дереворежущего инструмента предложен способ формирования многокомпонентных наноразмерных покрытий на основе TiN из сепарированных плазменных потоков; в качестве легирующих элементов были выбраны Al, Cr, Cu, Zr. Показано, что применение разработанной плазмооптической сепарирующей системы при двухкатодном распылении позволяет осаждать плотные однородные покрытия без капельных включений распыляемых металлов. В зависимости от вида и концентрации легирующего эле- мента шероховатость осаждаемых покрытий составила 0,1–0,2 мкм. Полученные значения в 2,5–3 раза ниже по сравнению с характеристиками покрытий, осаждаемых из несепарированных плазменных потоков. Введение легирующего элемента приводит к подавлению роста столбчатой структуры, уменьшению размера зерна основной фазы до 7–15 нм. Результатом измельчения зе- ренной структуры материала покрытия стало повышение микротвердости формируемых много- компонентных покрытий, снижение коэффициента трения по сравнению с неупрочненными твердосплавными пластинами. Улучшение физико-механических свойств твердосплавных пластин для дереворежущего инструмента за счет осаждения многокомпонентных нанокомпозиционных покрытий должно обеспечить снижение температуры в зоне резания, повышение сопротивления абразивному износу и быстрое удаление стружки из зоны обработки.

Wood-cutting tool works in the dry friction conditions under increased thermomechanical load. The
generation of the nanocomposite coatings on its working surface by vacuum plasma technique is one of
the most perspective directions for its lifetime increasing. The way of multicomponent nanosized TiN-
based coatings (alloying elements Al, Cr, Cu, Zr) generation from the separated plasma flows for wood-
cutting tool hardening was suggested in this work.
It’s shown, that application of the developed plasma optical two-cathode separating system allows
to deposit dense and uniform coatings without sputtered materials droplets. The roughness of the depos-
ited coatings depending on the type and the alloying element concentration was in the range of 0.1–
0.2 µm. The obtained values were 2.5–3 times lower in comparison with coatings, deposited from un-
separated plasma flows. The addition of the alloying elements leads to the columnar structure growth
interruption and the main phase grain size reduction to 7–15 nm. As a result of grain refinement the mi-
crohardness of the deposited coatings increased and the friction factor decreased in comparison with
unhardened carbides.
The improvement of the physical mechanical properties of the carbide wood-cutting tools by means
of multicomponent nanocomposite coatings deposition leads to the cutting area temperature decreasing,
the abrasive resistance increasing and quick chip clearance from the work area.

Использование электронных материалов, размещенных на данном сайте, осуществляется на договорной основе. Разрешается использовать ресурсы в единичном экземпляре и исключительно в личных целях.



дереворежущий инструментпокрытиеупрочнениестойкостьлегирование.