378 / 530
Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3
Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
378
УДК 621.793.184:621.762.8
СВЕРХТВЕРДОЕ ПОКРЫТИЕ НА ТВЕРДОМ СПЛАВЕ ВК8
*
Т.Н. ОСКОЛКОВА
1
, канд. техн. наук, доцент
А.Г. ТЮРИН
2
, канд. техн. наук, доцент
А.П. СТРАХОВ
2
, магистрант
(
1
СибГИУ, г. Новокузнецк,
2
НГТУ, г. Новосибирск)
Осколкова Т.Н. –
654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42,
Сибирский государственный индустриальный университет,
e-mail:
oskolkova@kuz.ruВ работе проведено исследование сверхтвёрдого ионно-плазменного покрытия (TiN,
ZrN), полученного на поверхности твёрдого сплава ВК8. Полученное покрытие имеет
толщину 15 мкм, отличается высокой нанотвёрдостью 34450 МПа и хорошей адгезионной
прочностью с основным материалом. Экспериментально установлено, что сформированное
покрытие имеет слоистое строение и состоит из нитридов титана TiN и циркония ZrN, что
способствует повышению износостойкости и эксплуатационной надежности твёрдого
сплава. Применение сверхтвердых покрытий позволяет сочетать высокую твердость и
износостойкость поверхности с высокой прочностью основного материала, что способствует
повышению скорости резания при механической обработке.
Ключевые слова:
Твёрдый сплав, нанотвёрдость, износостойкость, шероховатость,
адгезия, структура, ионно-плазменное покрытие.
Введение
Низкокобальтовые карбидовольфрамовые твёрдые сплавы (ВК8, ВК6) обычно
используют при механической обработке труднообрабатываемых металлов и сплавов
при низкой скорости резания, где влияние температуры исключено. При более
высокой температуре карбидовольфрамовый инструмент изнашивается из-за адгезии
между режущим и обрабатываемым материалом, поэтому при высоких скоростях
резания применяют режущий инструмент с добавлением карбида титана [1, 2].
Карбид титана отличается низкой растворимостью в кобальте по сравнению с
карбидом вольфрама и в меньшей степени склонен к диффузии, поэтому даже при
высоких температурах затрудняется его сваривание со стальной движущейся
стружкой. Вместе с тем, наличие частиц карбида титана в твердом сплаве приводит к
снижению прочностных свойств при сжатии, изгибе, уменьшению вязкости твёрдого
сплава в целом и самой режущей кромки [1].
Повышение работоспособности режущих инструментов – одна из главных
проблем металлообрабатывающей промышленности. Одним из эффективных путей
решения этой задачи является создание износостойких покрытий на
неперетачиваемых режущих пластинах из твердых сплавов [3–9].
*
Работа выполнена в рамках проектной части государственного задания Минобрнауки России № 11.153.2014/К