- Что такое износостойкое покрытие?
- Для чего нужно?
- Как покрытие влияет на свойства инструмента?
Какое влияние оказывает износостойкое покрытие на свойства РИ?
Что это такое?
Износостойкое покрытие – слой химических соединений тугоплавких металлов, покрывающих поверхность РИ, которые отличается своими кристаллохимическими, физико-механическими и теплофизическими свойствами от свойств основы.Для чего нужно?
Назначение износостойкого покрытия – повышение периода стойкости РИ путем увеличения микротвердости, коррозионной стойкости и термодинамической устойчивости поверхностного слоя, а также снижения коэффициента трения РИ и обрабатываемого материала.Нанесение износостойких покрытий на РИ является одним из эффективных путей повышения стойкости и расширения их технологических возможностей. Широкое промышленное использование твердосплавных пластин, сверл, фрез и другого режущего инструмента с износостойкими покрытиями позволяет решать целый комплекс следующих вопросов:
- Значительно повысить период стойкости и надежности;
- Увеличить производительность процессов обработки;
- Сократить удельный расход дорогостоящих инструментальных материалов и дефицитных элементов (вольфрам, молибден, тантал, кобальт) для их изготовления;
- Расширить область использования твердых сплавов и сократить номенклатуру применяемых сплавов стандартных марок;
- Повысить качество поверхностного слоя и точность размеров обработанных деталей.
Все соединения, используемые для нанесения покрытий, условно можно разделить на:
- Ионные материалы – Аl2О3, TiО2, ZrO2, SiO2, MgO и др.;
- Ковалентные материалы – например
- Металлические материалы – например
Какие требования предъявляются для РИ?
Для того что бы нанесенное покрытие, значительно повышало его эксплуатационные свойства, оно должно соответствовать целому ряду требований, для самого покрытия и для зоны соприкосновения между покрытием и материалом.Поверхность покрытия, контактирующая с обрабатываемым материалом, не должна с ним активно взаимодействовать. Это обеспечивается:
- Применением различных химических связей в покрытии и обрабатываемом материале, что увеличивает сопротивление адгезионному изнашиванию;
- Высокой прочностью покрытия и его сопротивлением химическому взаимодействию с обрабатываемым материалом и окружающей средой.
Это обеспечивается следующими свойствами материала покрытия:
- Высокой прочностью, в том числе усталостной (ослабленное состояние, вызываемое напряжениями или нагрузками, что результате приводит к разрушению под напряжением);
- Высоким сопротивлением ударным нагрузкам;
- Высоким сопротивлением трещинообразованию;
- Высоким сопротивлением воздействию высоких температур и термическим ударам;
- Низкой теплопроводностью.
Между покрытием и материалом должна быть хорошая адгезионная прочность. Это возможно, если:
- Характер химических связей материала покрытия и основного материала одинаковый;
- Термические напряжения в переходной зоне минимальны;
- Обеспечена чистота поверхности материала (отсутствие жиров; оксидных пленок и т. д.);
- Внутренние напряжения в основном материале минимальны;
- Высокая шероховатость контактной поверхности основного материала способствует лучшему схватыванию покрытия с основой.
