Механики XXI веку №15 2016

Механики XXI веку. №15 2016 г.

114

Повышение содержания Cr, Al и Si в трехэлементных покрытиях ведет к росту полной длины контак-

та, коэффициента укорочения стружки, составляющих силы резания [1]. Сравнение функциональных

параметров процесса резания режущими инструментами показывает, что многоэлементные покрытия

обеспечивают лучшие условия контактного взаимодействия, тепловое и напряженное состояние ре-

жущего клина инструмента.

Анализируя данные по взаимосвязи состава покрытия с механическими свойствами и функ-

циональными параметрами процесса резания, и принимая во внимание принцип формирования мно-

гослойных покрытий для условий непрерывного резания [1], были разработаны двухслойные покры-

тия: TiAlN-TiZrAlN, TiZrN-TiZrSiN и TiZrN-TiZrCrN.

Исследования эффективности разработанных покрытий проводили при токарной обработке

заготовок из стали 30ХГСА. Исследованиями установлено (рис. 2), что применение двухэлементных

покрытий позволяет повысить период стойкости пластин МК8 при обработке заготовок из стали

30ХГСА в 2,3…4 раза в зависимости от конструкции покрытия и условий резания по сравнению с

покрытием TiN. Наибольшее повышение периода стойкости пластин МК8 обеспечивает покрытие

TiAlN-TiZrAlN.

Заключение.

Анализ результатов проведенных исследований позволяет сделать следующие

выводы:

1. Формирование многослойных покрытий необходимо проводить с учетом взаимосвязи со-

става покрытия с механическими свойствами и с функциональными параметрами процесса резания.

2. Применение многослойных покрытий на основе высказанного подхода позволяет сущест-

венно повысить период стойкости режущего инструмента по сравнению с однослойными покрытия-

ми.

Литература:

Табаков В.П. Формирование износостойких ионно-плазменных покрытий режущего инструмента.

М.: Машиностроение, 2008. 311 с.

2. Верещака А.С. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями. М.:

Машиностроение, 1993. 336 с.

3. Верещака А.А., Козлов А.А., Шеремет М.В. Функциональные покрытия с нанокристаллической

структурой для режущего инструмента. Физика, химия и механика трибосистем:

мевуз.сб.

науч. тр. /Иваново:

Иван.гос. ун-т, 2010.- Вып.9. С. 88-95

4. Vereschaka А.А., Vereschaka А.S., Grigoriev S.N., Sladkov D.V. Nano-Scale Multi-Layered Coatings

for Cutting Tools Generated Using Assisted Filtered Cathodic-Vacuum-Arc Deposition (AFCVAD). Applied

Mechanics and Materials Vols. 325-326 (2013) pp 1454-1459, Trans Tech Publications, Switzerland

5. Верещака А.С., Григорьев С.Н., Табаков В.П. Методологические принципы создания функцио-

нальных покрытий для режущего инструмента//Упрочняющие технологии и покрытия. – 2013. - № 2. – С. 18-39.

6. Табаков В.П., Верещака А.С., Верещака А.А., Ботако А.Д. Методологические подходы к фор-

мированию многослойных покрытий на режущем инструменте// Вестник машиностроения. – 2015. - № 9. – С.

82-88.

7. Tabakov V.P. The Influence of Machining Condition Forming Multilayer Coatings for Cutting Tools.

Key Engineering Materials. – Vol.496 (2012). – pp. 80-85, Trans Tech Publications, Switzerland.

8. Beake B.D., Fox-Rabinovich G.S. Progress in high temperature nanomechanical testing of

coatings for optimizing their performance in high speed machining. Surface & Coatings Technology Vol.

255 (2014), pp.02–111.

10.

9. Bouzakis K.-D., Michailidis N., Skordaris G., Bouzakis E., Biermann D., M’Saoubi R..

11.

Cutting with coated tools: Coating technologies, characterization methods and performance optimization.

CIRP Annals - Manufacturing Technology Vol. 61 (2012), p 703–723.

12.

10. Tabakov V.P., Vereschака A.S. Development of technological means for formation of multilayer

composite coatings, providing increased wear resistance of carbide tools, for different machining condition. Key

Engineering Materials. – Vol. 581 (2014). – pp 55-61, Trans Tech Publications, Switzerland.

13.

11. Горелик С.С., Расторгуев Л.Н., Скаков Ю.А. Рентгеноструктурный и электроннооптический

анализ металлов. – М.: Металлургиздат. – 1970. – 366 c.

14.

12. Табаков В. П., Чихранов А. В. Определение механических характеристик износостойких ион-

но-плазменных покрытий на основе нитрида титана. – Известия Самарского научного центра РАН. – 2010. –

Том. 12. - № 4. С. 292-297.