Твердосплавной инструмент с износостойкими покрытиями

Одним из наиболее эффективных способов обеспечения оптимального сочетания «твердость-пластичность» инструментальных материалов являются методы нанесения износостойких покрытий.

Современные технологические процессы позволяют синтезировать покрытия на основе одинарных, двойных и тройных соединений тугоплавких металлов IV - VI групп Периодической системы элементов (карбиды, нитриды, бориды, оксиды и их смеси). Толщина каждого слоя таких покрытий может составлять нескольких нанометров, что позволяет не только предельно уменьшить количество различных дефектов, но и реализовать «теоретическую» прочность материала покрытия. Использование инструментов с подобными покрытиями позволяет эффективно решить целый ряд задач для широкой гаммы технологических операций резания, связанных с повышением производительности, точности и качества обработки, снижением расхода дорогостоящих инструментальных материалов, возможностью реализации экологически безопасного резания без применения СОТС.

Все покрытия, использующиеся для нанесения на режущий инструмент (рис. 6.7), условно можно классифицировать по составу (одноэлементные, многоэлементные, многокомпонентные и композиционные) и строению (однослойные и многослойные).

Рис. 6.7. Классификация износостойких покрытий для режущего

инструмента по составу и строению

В настоящее время в практике производства режущих инструментов все чаще используют многослойные покрытия на основе одинарных, двойных и тройных соединений тугоплавких металлов IV-VI групп Периодической системы элементов (карбиды, нитриды, бориды, оксиды и их смеси).

Чрезвычайно важной задачей разработки инструментального материала с покрытием является выбор метода нанесения покрытий. Наибольшее распространение для нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент получили методы химического (CVD – Chemical Vapour Deposition) и физического (PVD – Physical Vapour Deposition) осаждения покрытий.

Рисунок 6.8 – Характеристика покрытий, нанесенных методами химического (CVD) и физического (PVD) осаждения