Разработка теоретических и технологических основ формирования многокомпонентных износостойких вакуумно-плазменных покрытий на инструментальных материалах и техническое оснащение данных процессов

Abstract

Объектом исследования является твёрдосплавный инструмент с многокомпонентным покрытием, а конкретнее сборная концевая фреза с твердосплавным режущим элементом для обработки ДСтП. Предметом исследования являются структура, физико-механические, прочностные и трибологические свойства многокомпонентных покрытий. Целью исследования является повышение износостойкости твёрдосплавного инструмента, предназначенного для обработки ДСтП, формированием многокомпонентных электродуговых покрытий. Задачами исследования являются: 1. Проанализировать свойства твёрдых сплавов; 2. Проанализировать методы повышения износостойкости; 3. Выбрать оптимальный метод получения износостойкого покрытия и определить состав покрытия; 4. Проанализировать существующее оборудование и предложить или выбрать оптимальное; 5. Исследовать химический и фазовый состав покрытия, морфологию и структуру, твёрдость и трибологические свойства и сравнить с аналогами; 6. Определить оптимальные режимы напыления; 7. Разработать технологию нанесения износостойкого многокомпонентного покрытия. В данной работе приведены результаты исследования трибологических свойств, фазового состава, морфологии и физико-механических свойства многокомпонентного покрытия (Ti,Zr)N нанесённого на твёрдосплавную неперетачиваемую пластину. Покрытие формируется при помощи вакуумно-плазменного метода при помощи Y-образного фильтра-сепаратора из двух одновременно работающих катодов из Ti и Zr. Покрытие (Ti,Zr)N позволяет повысить износостойкость пластины и увеличит срок её службы. Данное покрытие обладает лучшими физико-механическими и трибологическими свойствами по сравнению с однокомпонентными покрытиями. Также предлагается вариант дальнейшего развития исследования в данном направлении при использовании для формирования покрытия ионного ассистирования. Разработана технология нанесения покрытия (Ti,Zr)N на твёрдый сплав.