113 / 457
Современные технологии и автоматизация в машиностроении
113
крытия TiN соответственно в 1,7…1,76 раза, в 1,3…1,4 раза, в 1,17…1,28 раза, в 2,1…4,1 раза в зави-
симости от состава покрытия. Наличие в трехэлементных покрытиях алюминия повышает прочность
адгезии, а хрома и кремния – ее уменьшает на 30 % по сравнению с покрытием TiN. Значения пара-
метров структуры и механических свойств покрытий зависят не только от количества элементов в
покрытии, но и от их содержания. Повышение содержания какого-либо легирующего элемента может
приводить как к повышению, так и снижению отдельных свойств покрытия. При этом влияние одно-
го и того же элемента на параметры структуры и механические свойства в многоэлементных покры-
тиях одинаково.
Например, повышение содержания алюминия как в двухэлементном покрытии TiAlN так и в
трехэлементном покрытии TiZrAlN (рис. 1) приводит к росту микротвердости и прочности адгезии
покрытий.
Рис. 1 Влияние содержания Al на микротвердость
и коэффициент отслоения покрытий TiAlN и TiZrAlN
Рис.2. Влияние скорости резания V на период стойкости инструмента Т с различными покрытиями
при обработке стали 38ХГНМ
1 – TiN, 2 – TiZrN-TiZrCrN, 3 – TiZrN-TiZrSiN, 4 – TiAlN-TiZrAlN
s=0,3 мм/об, t=0,5 мм
Функциональные параметры процесса резания определяются составом верхнего слоя много-
слойного покрытия. Установлено, что переход от одно- к двух - и трехэлементным покрытиям вызы-
вает повышение полной длины контакта стружки с передней поверхностью режущего инструмента
Сγ, коэффициента укорочения стружки KL, составляющих усилия резания Px, Py, Pz и температуры
резания на передней поверхности Тпср (табл. 2). С другой стороны, рост полной длины контакта для
режущего инструмента с многоэлементными покрытиями снижает нормальные контактные нагрузки
и напряжения, сдвигает максимальную температуру на передней поверхности и изотермы температу-
ры в режущем клине в сторону от задней поверхности режущего инструмента и в глубь инструмен-
тальной основы по сравнению с инструментом, имеющим одноэлементное покрытие [1]. Изменение
содержания дополнительного элемента в покрытии также изменяет характеристики процесса резания.