Повышение работоспособности твёрдосплавного режущего инструмента за счет нанесения покрытий

Целью работы является выбор наиболее рационального покрытия для заданных условий эксплуатации металлорежущего инструмента. Рациональность оценена по времени работы до достижения износа по задней поверхности не более 0,5 мм. Проведено исследование влияния покрытий на износостойкость твердосплавных сменных пластин токарных резцов при наружной обработке заготовок деталей, выполненных из нержавеющей специализированной труднообрабатываемой стали марки 09Х17Н7Ю. Область применения этой стали существенно расширилась, а рекомендации по ее обработке устарели. В качестве базы для отсчета рациональности принято время работы отечественных твердосплавных пластин, выполненных из сплава марки ВК8. Рассмотрены только квадратные сменные твердосплавные пластины с центральным базирующим отверстием, длина стороны квадрата 12,7 мм. Необходимость исследования вызвана тем, что имевшиеся ранее рекомендации по режимам обработки и по выбору инструментального материала для такой обработки указанной нержавеющей стали физически устарели (отсутствуют станки тех моделей и инструментальные материалы), требуются новые рекомендации для современных условий. Использован экспериментальный метод исследования работоспособности различных инструментальных материалов (субстрат ВК8 + то или иное покрытие) путем оценки прироста во времени величины износа инструмента по задней поверхности. Для заданных условий эксплуатации создан задел для формирования базы данных по подбору режимов резания и инструментальных материалов. Показано влияние выбора покрытия на прирост износостойкости инструмента. В результате выявлены предпочтительные покрытия, позволяющие вести длительную обработку без замены режущей кромки. Установлено, что рассмотренные инструментальные материалы существенно неравноценны по износостойкости; предпочтительным инструментальным материалом является ВК8 + Тi(до 1мкм) + TiN(1мкм) + (NbZrTiAl)N(2,5 мкм), в котором нанесение слоев покрытия осуществлено методом конденсации ионной бомбардировкой с фильтрацией капельной фазы и при ассистировании ускоренными ионами.

точение, нержавеющая сталь, износостойкость, твердосплавный инструмент, покрытие