Режущий инструмент

(21) 2 (22) 2 46 2 аИ, 975.иэно.мпонен. -вляет ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ 836067/25-084,10,79(54)(57) РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТсостойким многослойным покры.чередующимися слоями двух котов, один иэ которых предст Бюл. М 19в, И.В. Гаврилко, Т. Толок,А.Г.ГааА;К. Синельщиков ВСГСОЫаьЗ плтБн"Ио.ТУд;ц;.; ;.ЮИИЖ 0 ,цд, 3 собой нитрид или карбид металла1 Ч группы, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения стойкости инструмента при обработкетруднообрабатываемых материалов,второй компонент покрытия представляет собой ннтрид, или борид, иликарбид, или силицид металла Ч 1 группы, при этом толщина слоя из нитрида или карбида металла 1 Ч группысоставляет 0,05-0,5 мкм, а толщинаслоя иэ соединения металла Ч 1 группы - 15-40 от толщины слоя соединения металла 1 Ч группы.959345 Составитель О. ПодковыринРедактор Юркова Техред С.Мигунова Корректор О. БилакЗаказ б 451/2 Тираж 110 бПодписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Ф4авФилиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул, Проектная,. 4Изобретение относится к области металлообработки, в частностик режущему инструменту с износостойкими покрытиями.Известны инструменты с износостойким многослойным покрытием с чередующимися слоями двух компонентов, один иэ которых представляетсобой нитрид или карбид металла1 Ч группы 1 .Недостатком известных конструкций является низкая стойкость инструмента при обработке труднообрабатываемых материалов, обусловленная тем,что слои нитридов, карбидов 1 Ч группы имеют микротвердость 22003000 кг/мм 2, а слои из чистого металла - 600-900 кг/мм . Наличие мяг 2ких слоев (иэ чистого металла ) препятствует развитию трещин в хрупкихслоях и в целом способствует увеличению прочности покрытий. Такиепокрытия хорошо сопротивляютсяразрушению в условиях переменныхнагрузок при обработке конструкционных сталей, а также не выкрашиваются при переточках инстру нта по 25одной из рабочих поверхностей. Однако прирезании труднообрабатываемых материалов стойкость инструмента невелика, так как характерен адгеэионный износ инструмента вследствие схватывания между инструментальным и обрабатываемым материалами. Повышенная температура в зоне резания1 вследствие низкой теплопроводиости этих материалов )и низкие скорости резания способствуют усилению процессов схватывания. Пластичные активные чистые металлы значительно легче схватываются с обрабатываеьыи материалом по сравнению 1с твердьваю более пасскэнычк их соединениями. Поэтому наличие слоевчистого металла э дакрыткк приводитк интенсификации адгезконного износа покрытия в целом.Целью кэобретенкя является позышение стОйкости инструиента при обработке труднообрабатываеиых,материалов,Цель достигается теи, что второйкомпонент покрытия представляет 50собой нктркд, клк боркд, или кар,бид, илк,силкцкд металла Ч 1 группы,прк этом толщина слоя кз кктркдаклк карбида металла 1 Ч группы составляет 0,05-0,5 мкм, а толщинаслоя из соединения металла Ч 1 группы - 15-40 от толщины слоя соеди-.нения металла 1 Ч группы.При обработке труднообрабатываемых материалов высокая микротвердость карбидов и нитридов металла1 Ч группы препятствует пластическим деформациям, нормальным .к поверхности покрытия. Упрочняющее покры-тие содержит до 500 чередующихсяслоев соединений металлов 1 Ч и Ч 1групп, которые разделены поверхностями раздела фаз. Поверхность раздела фаз является стоком для энергиивысвобождающейся при образованиимикротрещин в верхнем слое в процессе резания и ослабляет вероятностьих прорастания в нижние слои,Наличие соединений металла Ч 1 с;группы, расположенного более тонкими слоями, обеспечивает сопротивление износу, а продукты износа,окисляясь в зоне резания под действием высоких температур, выполняют роль твердой смазки, снижаюттрение, усилие резания и тЕмпературу на режущей кромке инструмента. Кроме того, окислы молибдена,хрома, вольфрама создают пассивныйбарьер, препятствующий адгезионномувзаимодействию покрытия с обрабатываещм материалом, уменьшая износпокрытия в целом.Толщину слоев соединений металлов определяют экспериментальнымпутем с учетом обеспечения оптимальных смазывающих свойств и адгезионного взаимодействия покрытия с обрабатываемым материалом.Покрытия получены последовательнымнанесением слоеВ указанных компонентов путем осаждения в вакуумепотоков плазмы металла при напуске в вакуумную камеру соответствую-.щего газообразного вещества (азот,метан, силан, боран ), необходимогодля образования соединений ( нитридакарбида, силицида, борида).Стойкость инструмента повышается от 2 до 5 раз по сравнению с инструментом с покрытием из нитридатитана и титана.Инструмент может быть использован при любом виде обработки металлов резанием (фрезеровании,сверлении, эубообработке, точении),