Оценка износостойкости инструментальных покрытий на основе имитационного моделирования

Цель - разработать рекомендации по выбору инструментальных покрытий, рациональных при токарной обработке коррозионностойкой специализированной нержавеющей стали марки 09Х17Н7Ю. Для имитационного моделирования использована программная среда Deform. Моделирование выполнено по нескольким параметрам, в т.ч. по параметрам «температура», «напряжение», «деформация». Результаты моделирования сопоставлены с эксплуатационными параметрами (величиной износа инструментального материала). Имитационное моделирование проведено для различных 11 видов покрытий на твердосплавном субстрате марки ВК8. В качестве базового инструментального материала взят инструментальный твердый сплав марки ВК8, остальные инструментальные материалы отличаются лишь архитектурой (конструкция, состав, структура и метод нанесения) покрытий, нанесенных на субстрат ВК8. Инструментальные материалы распределены в последовательности по рациональности применения для обработки коррозионностойкой специализированной нержавеющей стали марки 09Х17Н7Ю, не имеющей аналогов по своим физико-механическим характеристикам и эксплуатационным свойствам. Область применения данной стали постоянно расширяется. Установлено, что для продольной токарной обработки стали марки 09Х17Н7Ю наиболее рациональны многослойные инструментальные покрытия TiCN (5 мкм) + (TiAl)N (3 мкм) + Аl₂O₃ (5 мкм) + TiС (5 мкм); Аl₂O₃ (2 мкм) + (Ti)CN (5 мкм) + (TiAl)N (3 мкм) + TiN (3 мкм); (TiAl)N (3 мкм) + Al₂O₃ (3 мкм) + (TiAl)N (3 мкм) + Al₂O₃ (3 мкм). Результаты, полученные имитационным моделированием, были проверены экспериментально. Достигнуто хорошее совпадение результатов (коэффициент регрессии изменялся в пределах от 0,9806 до 1,0). В результате имитационного компьютерного моделирования выявлены и подтверждены экспериментально наиболее рациональные инструментальные покрытия, необходимые при токарной обработке специализированной нержавеющей стали марки 09Х17Н7Ю.

имитационное моделирование, выбор инструментального материала, токарная обработка, твердосплавный субстрат, сталь, покрытие