Способ упрочнения режущего инструмента из быстрорежущей стали

СОЮЗ СОВГТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 770448 А 1 4/22, В 23 В 27/14 И ИЗОБ ЕТ К АВ по шеты валияя ега ции са- СССР, 9 г.,с,2 Известен с упрочнения по электрохимиче тающий в себе ность металло абразивных вк суспензий, пре, ю твердость получают из обой электроовышенн ний, КЭП ляюии: с ст ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Прогрессивный металлообрабащий инструмент и методы повышестойкости, Методические рекомендаюза научных и инженерных обществНИЦ "Надежность машин", М 198185,Изобретение относится к технологии нанесения изнасостойких покрытий на режущий инструмент из быстрорежущей стали и может быть использовано для упрочнения инструмента для повышения его износостойкости.Известен процесс электролитического осаждения хромового покрытия на режущий инструмент. Это покрытие обеспечивает повышение износостойкости за счет высокой твердости и низкого коэффициента трения храмового покрытия, Толщина слоя хрома при покрытии металлорежущего инструмента может колебаться в пределах 3 - 4 мкм для метчикав, 20 - 30 мкм для долбяков, Недостатком известного способа является низкая износоустойчивость режущего инструмента. особ улучшающий свойства крытия комбинированным ким покрытием (КЭП), сочееплапроводность и пластич 54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТАА ИЗ БЫСТРОР ЕЖУЩЕЙ СТАЛИ (57) Изобретение относится к технологии нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано для упрочнения инструмента из быстрорежущих сталей для повышения его износоустойчивости, Сущность состоит в повышении износостойкости инструмента за счет того, что на алмазосодержащее покрытие наносят слой нитрида титана толщиной 23 мкм. литы с добавкои высокодисперсного порошка. При наложении электрического тока нэ поверхности покрываемого предмета осаждается металл (первая фаза или матрица) и частицы порошка (вторая фаза), которая эрмируется матрицей, Повышающиеся требования к точности обработки, производительности процессов и необходимость обработки труднообрабатываемых и хрупких материалов обусловили создание инструмента, упрочняемого комбинированными электрохимическими покрытиями и несущими на своей поверхности композиционное алмазо-гальваническое покрытие (АГП), в котором связкой являются; хром, никель и др. Повышенными свойствами при обработке труднообрабатывэемых и хрупких материалов обладают разработанные АГП на основе ультрадисперсных элмазов (УДА) и хромовой матрицы за счет компактности многослойного абразивного покрытия с размером зерна алмаза менее 0,1 мкм. Недостатком известного способа, является наличие в хромовой матрице микроскопической сетки трещин и пор, что снижает износоустойчивость режущего и нст рументэ.1770448 Составитель Н.ЯкушевичТехред М.Моргентал Корректор Н.Гунько Редактор Т.Шагова Заказ 3717 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушскэя нэб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Цель изобретения - повышение износоусойчивости режущего инструмента.Указанная цель достигается тем, что способ упрочнения режущего инструмента из быстрорежущей стали, включающий нанесение на основу инструмента электрохимического покрытия на основе ультрадисперсных алмазов и хромовой связки, причем на слой алмазосодержащего покрытия напыляется слой нитрида титана толщиной 2 - 3 мкм, Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается тем, что на слой алмазосодержащего покрытия напыляется слой нитрида титана толщиной 2 - 3 мкм,Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна", Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой. области и смежных областях, позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявляемом способе упрочнения режущего инструмента, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".Формирование слоев упрочняющего покрытия по предлагаемому способу осуществляется в два этапа,На первом этапе осуществляют нанесение кластерного покрытия на основе продукта УДА на линии электрохимического осаждения, Подготовительные и заключительные операции нанесения покрытия соответствуют стандартным операциям, в гальваническом производстве при нанесении хромовых покрытий. Основной процесс нанесения хромового покрытия содержащего продукт УДА, производится при катодной плотности тока в ванне 40 - 60 а/дм, В2 состав ванны клэстирования входят хромовый ангидрид, калий кремнефтористый, барий сернокислый, серная кислота и продукт ЧДА, Анодами в ванне служат стержни диаметром 50 мм из сплава свинца с б сурьмы. Обеспечиваемая скорость осаждения 1-2 мкм/мин. Толщина слоя наносимого покрытия 5-8 мкм,На втором этапе осуществляется нанесение методом КИБ слоя нитрида титана в установке типа "Булат" (ПВН-б,б-И 1). Перед загрузкой в камеру установки инструмент проходит обезжиривание в моющемрастворе. После загрузки в камеру инстру 5 мент подвергается ионной очистке и нагреву. Температура нагрева инструмента спластерным покрытием доводится до температуры 420-450 ЯС. Напыление нитридатитана производится с двух титановых испа 10 рителей при режимах: ток дуги испарителей- 80 а,.опорное напряжение - 250 в, ток стабилизирующих катушек О,ба, ток фокусирующих катушек - 0,2 а, давление азота вкамере (1 - 2) 10 мм рт, ст, Время напыле 15 ния - 20 мин. Для снятия напряжений нанесенные слои подвергаются выдержке вкамере установки в вакууме до температурыинструмента 100 - 110 С,Использование предлагаемого способа20 упрочнения режущего инструмента, обеспечивает:- увеличение износостойкости инструмента в 1,5 раза за счет дополнительногоармирования зерен алмазов кластерного25 покрытия с ультрадисперсными алмазами вместах микротрещин и пор хромовой матрицы по сравнению с чисто кластерным покрытием;- дополнительное увеличение стойко 30 сти инструмента по режущим граням, покрытым нитридом титана, за счетповышенной микротвердости нитрида титана и улучшения теплового баланса в зонерезания, за счет низкого коэффициента тре 35 ния нитрида титана;- нагрев хромовой матрицы до температурц 420-450 С, в процессе напыления ТВ. позволяет повысить усталостную прочностьосновы инструмента возникающую в про 40 цессе нанесения электрогальваническогохромового покрытия,Формула изобретенияСпособ упрочнения режущего инструмента из быстрорежущей стали, включаю 45 щий нанесение на инструментэлектрохимического покрытия на основеультрадисперсных алмазов и хромовойсвязки, отличающийся тем,что,сцельюповышения износостойкости инструмента,50 на алмазосодержащее покрытие наносятслой нитрида титана толщиной 2-3 мкм,