×
17.02.2018
218.016.2d3c

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ ДЛЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение износостойкого покрытия из нитрида титана и ниобия при их соотношении, ат.%: титан 69,2, ниобий 30,8. Нанесение покрытия осуществляют расположенными горизонтально в одной плоскости тремя катодами, первый и второй из которых изготавливают из титана и располагают противоположно друг другу, а третий изготавливают из ниобия и располагают между ними. В результате нанесения износостойкого покрытия повышается работоспособность режущего инструмента. 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке.

Известен способ повышения стойкости режущего инструмента (РИ), при котором на его поверхность вакуумно-плазменным методом наносят износостойкое покрытие (ИП) из нитрида титана (TiN) (см. Табаков В.П. Формирование износостойких ионно-плазменных покрытий режущего инструмента. - М.: Машиностроение, 2008, - 311 с.). К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что в известном способе покрытия имеют относительно низкую твердость. В результате этого покрытие в большей мере подвергается износу, в нем быстро зарождаются и распространяются трещины, приводящие к разрушению покрытия, что снижает стойкость РИ с покрытием.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ нанесения износостойкого покрытия из нитрида титана и кремния TiSiN (см. Табаков В.П., Чихранов А.В. Износостойкие покрытия режущего инструмента, работающего в условиях непрерывного резания. - Ульяновск: УлГТУ, 2007. - 255 с.), принятый за прототип.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного режущего инструмента с покрытием, принятого за прототип, относится то, что в известном способе износостойкое покрытие обладает недостаточной твердостью, а следовательно, трещиностойкостью. В результате покрытие плохо сопротивляется процессам износа и разрушения и быстро разрушается при резании.

Повышение в последнее время стоимости металлорежущего инструмента и ужесточение требований к точности обрабатываемых деталей сделало еще более актуальной проблему повышения стойкости РИ. Одним из путей повышения стойкости и, как следствие, работоспособности РИ с покрытием является нанесение покрытий, обладающих высокой твердостью, трещино- и износостойкостью. Такой эффект может быть достигнут целенаправленным легированием и созданием микрослоистости покрытия при его осаждении.

Технический результат - повышение работоспособности РИ.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что наносят износостойкое покрытие из нитрида титана и ниобия при их соотношении, ат.%: титан 69,2, ниобий 30,8, а нанесение покрытия осуществляют расположенными горизонтально в одной плоскости тремя катодами, первый и второй из которых изготавливают из титана и располагают противоположно друг другу, а третий изготавливают из ниобия и располагают между ними.

Такое расположение катодов позволяет получить при осаждении покрытия наибольшее количество микрослоев в покрытии с хорошей адгезией между ними и максимальным их упрочнением за счет взаимного легирования элементами из разных катодов.

Сущность изобретения заключается в следующем. В покрытии при резании происходят процессы трещинообразования, приводящие к его разрушению. В этих условиях покрытие должно иметь слоистую структуру для торможения трещин. Покрытие должно обладать высокой твердостью для повышения износо- и трещиностойкости.

Пластины с покрытиями, полученные с отклонениями от указанной технологии получения, показали более низкие результаты.

Для экспериментальной проверки заявленного способа было нанесено покрытие-прототип, а также износостойкие покрытия по предлагаемому способу.

Нанесение предлагаемых покрытий осуществляется следующим образом. Твердосплавные пластины МК8 (размером 4,7×12×12 мм) промывают в ультразвуковой ванне, протирают ацетоном, спиртом и устанавливают на поворотном устройстве в вакуумной камере установки «Булат-6», снабженной тремя катодами, расположенными горизонтально в одной плоскости. При нанесении покрытия используют первый и второй катоды, изготовленные из титана и расположенные противоположно друг другу, а третий изготавливают из ниобия и располагают между ними.

Камеру откачивают до давления 6,65⋅10-3 Па, включают поворотное устройство, подают на него отрицательное напряжение 1,1 кВ, включают катод из титана и при токе дуги 100 А производят ионную очистку и нагрев пластин до температуры 560-580°С. Ток фокусирующей катушки 0,4 А. Затем при отрицательном напряжении 160 В, токе катушек 0,3 А и подаче реакционного газа азота включают все три катода и осаждают износостойкое покрытие TiNbN толщиной 6 мкм. Затем отключают испарители, подачу реакционного газа, напряжение и вращение приспособления. Через 15-20 мин камеру открывают и извлекают инструмент с покрытием.

Микротвердость покрытий определяли на микротвердомере «ПМТ-3» под нагрузкой 100 г.

Стойкостные испытания режущего инструмента проводили при продольном точении заготовок из стали 30ХГСА на токарном станке 16К20. Режимы резания: скорость резания V=180 м/мин, подача S=0,3 мм/об, глубина резания t=1,5 мм, обработка производилась без применения СОЖ. Испытывали твердосплавные пластины марки МК8, обработанные по известному и предлагаемому способам. Критерием износа служила фаска износа по задней поверхности шириной 0,4 мм.

В табл. 1 приведены результаты испытаний РИ с полученными покрытиями.

* - содержание кремния в покрытии.

Как видно из приведенных в табл. 1 данных, стойкость пластин с покрытиями, нанесенными по предлагаемому способу, выше стойкости пластин с покрытием, нанесенным по способу-прототипу в 1,26 раза.

Способ получения износостойкого покрытия для режущего инструмента, включающий вакуумно-плазменное нанесение покрытия, отличающийся тем, что наносят износостойкое покрытие из нитрида титана и ниобия при их соотношении, ат.%: титан 69,2, ниобий 30,8, а нанесение покрытия осуществляют расположенными горизонтально в одной плоскости тремя катодами, первый и второй из которых изготавливают из титана и располагают противоположно друг другу, а третий изготавливают из ниобия и располагают между ними.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 172.
20.08.2013
№216.012.6095

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида соединения титана, кремния и молибдена при их соотношении,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490357
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.6096

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида соединения титана, циркония и ниобия при их соотношении,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490358
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.6097

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида соединения титана, молибдена и хрома при их соотношении,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490359
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.6098

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Способ включает вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида соединения титана, хрома и циркония при их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490360
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.6099

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Способ включает вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида соединения титана, циркония и хрома при их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490361
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.609a

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения вакуумно-плазменным методом износостойких многослойных покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Сначала наносят нижний слой из нитрида соединения титана, хрома и ниобия при их соотношении, мас.%: титан 84,0-90,0,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490362
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.609b

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения вакуумно-плазменным методом износостойких многослойных покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Сначала наносят нижний слой из нитрида соединения титана, ниобия и молибдена при их соотношении, мас.%: титан 86,5-92,0,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490363
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.609c

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения вакуумно-плазменным методом износостойких многослойных покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Сначала наносят нижний слой из нитрида соединения титана, алюминия и молибдена при их соотношении, мас.%: титан...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490364
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.609d

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения вакуумно-плазменным методом многослойных износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Сначала наносят нижний слой из нитрида соединения титана, кремния и циркония при их соотношении, мас.%: титан 83,0-87,4,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490365
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.609e

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Вакуумно-плазменным методом наносят многослойное покрытие. Сначала наносят нижний слой из нитрида соединения титана, алюминия и хрома при их соотношении, мас.%:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490366
Дата охранного документа: 20.08.2013
Показаны записи 1-10 из 166.
10.11.2014
№216.013.04c6

Способ получения износостойкого покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение износостойкого покрытия из нитрида или карбонитрида титана, алюминия, кремния, молибдена и железа при их содержании в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532620
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.04c8

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к нанесению износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида соединения титана, ниобия и молибдена при их содержании в мас.%:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532622
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.04d2

Способ получения износостойкого покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение износостойкого покрытия из нитрида или карбонитрида титана, кремния, алюминия, молибдена и железа при их содержании, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532632
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.053f

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к области нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида титана. Затем наносят верхний слой из нитрида соединения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532741
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.01.2015
№216.013.19e3

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к области нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида соединения титана, ниобия и молибдена при их содержании,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538055
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.19e4

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида ниобия. Затем наносят верхний слой из нитрида соединения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538056
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.19e5

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к нанесению износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида соединения титана, ниобия и молибдена при их содержании, в мас.%:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538057
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.19e6

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к нанесению износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида циркония. Затем наносят верхний слой из нитрида соединения титана,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538058
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.19e7

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к нанесению износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида хрома. Затем наносят верхний слой из нитрида соединения титана,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538059
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.19e8

Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента

Изобретение относится к способам нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент и может быть использовано в металлообработке. Проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия. Сначала наносят нижний слой из нитрида соединения титана, ниобия и молибдена при их содержании, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538060
Дата охранного документа: 10.01.2015
+ добавить свой РИД