Режущий инструмент с износостойким покрытием

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 19) (11) 23 В 27/14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о-исследователститутГалицкая, В.нельщиков,кий П,Жедь, З.М.Во 8, 1977,е и едеен 46/08 83 91. Бюл. В 4 юзный научннтальный инаврилов, Г.Катова, А.К,С Лукьяненко025 (088.8) т Великобри 7,кл, С 23 С(54)(57) 1. РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ С НОСОСТОЙКИМ ПОКРЫТИЕМ, вклю щий основу, нанесенное на износостойкое покрытие, выполненно чередующихся или равномерно распр ленных тугоплавких фаз внедрения эле Изобретение относится к металлообработке, в частности к режущему инструментус износостойким покрытием,Цель изобретения - повышение стойко-сти режущего инструмента, преимущест-,венно при обработке жаропрочных сталей исплавов.Использование предложенного режущего инструмента позволяет повысить егостойкость, по сравнению с известным неменее, чем в 2-2,5 раза.Поставленная цель достигается за счетподслоя, выполненного из чередующихсямежду собой слоев диффузионных элементов и их соединений с элементами материала основы, расположенных по всей толщине.подслоя, перпендикулярно рабочей поверхности инструмента, причем в качестве диффузионноактивных элементов берут ьтов ИНЧ групп, и расположенный между основой и покрытием подслой,.о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения стойкости преимущественно при обработке жаропрочных сталей и сплавов, подслой выполнен из чередующихся между собой слоев диффузионноактивных элементов и их соединений с элементами материала основы, расположенных по всей толщине подслоя, перпендикулярно к рабочей поверхности инструмента.2. Инструмент по п.1, отл ича ющийс я тем, чтэ в качестве диффузионноактивных элементов берут элемент, выбранный из группы: марганец, сурьма, фосфор, медь, кадмий, бериллий, скандий, бор, алюминий, вольфрам, кремний., итрий, неодим, диспрозий, эрбий,элемент, выбранный из группы: марганец, а сурьма, медь, кадмий, бериллий, скандий, бор, алюминий, вольфрам, кремний, итрий, неодим, диспрозий, эрбий.Предлагаемое выполнение подслоя позволяет предотвращать преждевременное разрушение режущего инструмента, так как возникающие в процессе резания в зоне 3 контакта режущего инструмента и обрабатываемого материала значительные ударные и механические нагрузки, д воспринимаются не только покрытием, но и остальными элементами инструмента; подслоем и основой,Необходимость выполнения подслоя из диффузионноактивных элементов обусловлено обеспечением прочной химической связи между покрытием и основой, что также влияет на стойкость инструмента,1701427 Составитель М, ПуряевРедактор И. Сегляник Техред МЛоргентал Корректор Т, Палий Заказ 4497 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 На чертеже показан режущий инструмент, поперечный разрез.Режущий инструмент состоит из основы 1, с нанесением на ее поверхность износостойким покрытием 2 и расположенного между ними подслоя 3 с находящимися в нем рядами соединений 4.Предлагаемый режущий инструмент изготовлен из быстрорежущей стали и твердого сплава известным методом конденсации вещества в вакууме катодной ионной бомбардировкой (КИ Б).В камеру установки типа "Булат" загружают инструмент резцы быстрорежущей сталиили пластины из твердого сплава ВК) и устанавливают катод иэ диффузионноактивных элементов (например меди, вольфрама, кремния и т.д.) и катоды из элементов 111-1 Ч группы периодической системы элементов, входящих в состав покрытия, После этого камеру эвакуируют и зажигают в ней дуговой разряд, испаряя с его помощью катод, изготовленный из диффузионноактивного элемента,При этом к инструменту прикладывают напряжение 800-10000 В и проводят очистку его рабочей поверхности бомбардировкой ионами указанного материала катода с разогревом до температуры нанесения покрытия.При этом в результате присутствия в плазме разнозарядных ионов, обладающих не одинаковой кинетической энергией, локальный разогрев рабочей поверхности основы неравномерный, хотя требуемая усредненная температура нанесения по крытия, измеряемая пирометром, сохранялась.В результате этого взаимодействие крйсталлизующегося и нарастающего диффузионноактивного материала подслоя с 10 элементами основы осуществлялось тольков тех точках ее поверхности, в которых бомбардировка проводилась ионами, обладающими максимальной кинетической энергией, т.е. в наиболее разогретых точках, 15 что способствовало росту колоний из продуктов их взаимодействия, Нэ остальной же части рабочей поверхности основы осуществлялась только конденсация диффузионноактивного вещества, в результате чегои 20 был сформирован подслой указанной конструкции, После этого напряжение на инструменте снижают до 25-750 В, подключают катоды, изготовленные из элементов 11-И групп, входящих в состав покрытия, одно временно в камеру вводили газ-реагент ивыдерживают инструмент в указанных условиях в течение времени, необходимого для нанесения покрытия заданной толщины.Затем подачу газа - реагента прекращают, с 30 инструмента снимают напряжение, выключают дуговой разряд и охлаждают инструмент до комнатной температуры.