Способ упрочнения режущего инструмента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Ия ВТОРСКОМ ИДЕТЕЛ ЬСТВ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Производственное объединение по шестерням "Минсктракторозапчасть"(56) Авторское свидетельство СССР М 1533127, кл. В 23 В 27/14, 1988.Верещака А,С, и Третьяков И.П. Режущие инструменты с износостойкими покрытиями. ММашиностроение, 1986, с,19. Изобретение относится к области технологии нанесения износостойких покрытий и может быть использовано при изготовлении режущего инструмента,Известен способ изготовления режущего инструмента, включающий нанесение на твердосплавную основу из парогазовой фазы покрытия из карбида титана нестехиометрического состава по углероду, при этом дополнительно на карбидные слои осаждают катодно-ионной бомбардировкой слой титана толщиной 2 мкм и подвергают его окислению.Известен способ чпоочнения инструмента нанесением методом КИБ на инструментальную матрицу монослойных износостойких покрытий из нитридов (карбидов) титана, хрома и др. металлов И-Ч группы Периодической системы элементов.Недостатком известного способа является невозможность полного удовлетворен ия всему ком пл е ксу требований, предъявляемых к покрытиям для режущего(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА(57) Сущность изобретения: на инструмент из быстрорежущей стали или твердых сплавов наносят методом катодно-ионной бомбардировки слой нитридов тугоплавких металлов И-И группы Периодической системы элементов, затем накосят слой хрома катодно-ионной бомбардировкой, а затем - слой хрома с включениями ультрадисперсных алмазов методом электрохимического осаждения,инструмента при обработке труднообрабатываемых хрупких материалов, а также сложность технологического процесса последовательного получения покрытий из разных металлов при сочетании различных реакционных газов в одном цикле напыления.Цель изобретения - повышение износостойкости инструмента.Указанная цель достигается тем, что способ упрочнения режущего инструмента, включающий нанесение на инструмент из быстрорежущей стали или твердых сплавов катодно-ионной бомбардировкой слоя нитридов тугоплавких металлов 1 Ч-И группы Периодической системы элементов, ка слой нитридов тугоплавких металлов И-И групп наносят слой хрома катодно-ионной бомбардировкой, а затем - слой хрома с включениями ультрадисперсных алмазов электрохимическим осаждением.Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляе1765255 мый способ отличается тем, что на слой нитридов тугоплавких металлов 1 Ч-И группы наносят слой хрома катодно-ионной бомбардировкой, а затем - слой хрома с включениями ультрадисперсных алмазов электрохимическим осаждением,Составитель А, ГладченкоТехред М,Моргентал Корректор Е. Папп Редактор Заказ 3357 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательскии комоинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 Предлагаемый способ реализуется следующим образом,На матрицу инструмента наносится первый слой, например, из нитрида титана. Слой нитрида титана наносится для увеличения твердости матрицы инструмента под кластерное покрытие, Толщина слоя нитрида титана 5-6 мкм, Время напыления на установке ННВ,6-И 1 с двух титановых испарителей при токе 80 А и давлении азота Р = (4-5) 10 Па - 35 мин, Второй слой - слой хрома, толщина которого составляет 3-4 мкм. Этот слой выполняет функцию основы для нанесения третьего слоя - кластерного покрытия на основе ультра- дисперсных алмазов (УДА), дополнительно выполняя роль "мягкого" слоя для предотвращения трещин на слое нитрида титана, Кроме того необходимость хромовой основы обусловлено тем, что при электрохимическом осаждении хрома при нанесении кластерного покрытия на нитрид титана не обеспечивается качественная адгезия, Кластерный слой наносится на линии электро- химического осаждения. Подготовительные и заключительные операции до и после нанесения алмазосодержащего покрытия соответствуют стандартным операциям, действующим в гальваническом производстве при нанесении хромовых покрытий. Основной процесс нанесения кластерного покрытия, содержащего УДА, производится при катодной плотности тока 40-60 А/дм . Толщина слоя кластерного покрытия 5-6мкм,В состав ванны входят: хромовый ангидрид, калий кремнефтористый, барий серно 5 кислый, серная кислота и продукт УДА.Анодами в ванне служат цилиндрическиестержни диаметром 50 мм из сплава свинцас 6;4 сурьмой. Обеспечиваемая скоростьосаждения 1-2 мкм/мин.10 По окончании операций промывки инструмента производится окончательная термообработка покрытия при 200 С в течение2 ч,Использование предлагаемого способа15 нанесения износостойкого покрытия на инструмент из быстрорежущих сталей илитвердых сплавов обеспечивает следующиепреимущества, увеличение износостойкости инструмента за счет сочетания свойств20 кластерного покрытия на основе УДА в 1,5-2раза по сравнению с чисто кластерным покрытием и в 2-3 раза по сравнению с покрытием из нитрида титана; возможностьобработки различных металлов, сплавов,25 стекла, керамики - труднообрабатываемыхинструментов с обычными покрытиями.Формула изобретенияСпособ упрочнения режущего инструмента, включающий нанесение на инстру 30 мент из быстрорежущей стали или твердыхсплавов катодна-ионной бомбардировкойслоя нитридов тугоплавких металлов И-Игруппы Периодической системы элементов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью35 повышения износостойкости инструмента,на слой нитридов тугоплавких металлов 1 ЧИ группы наносят слой хрома катодно-ионной бомбардировкой, а затем - слой хромас включениями ультрадисперсных алмазов40 электрохимическим осаждением,