RU148380U1 - Режущий инструмент с многослойным износостойким покрытием - Google Patents
Режущий инструмент с многослойным износостойким покрытием Download PDFInfo
- Publication number
- RU148380U1 RU148380U1 RU2014105747/02U RU2014105747U RU148380U1 RU 148380 U1 RU148380 U1 RU 148380U1 RU 2014105747/02 U RU2014105747/02 U RU 2014105747/02U RU 2014105747 U RU2014105747 U RU 2014105747U RU 148380 U1 RU148380 U1 RU 148380U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum
- layer
- coating
- titanium
- chromium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Режущий инструмент с многослойным покрытием на рабочей части, содержащий инструментальную основу из твёрдого сплава и нанесенное на нее пятислойное покрытие, отличающийся тем, что покрытие состоит из нижнего адгезионного слоя из нитрида хрома, первого переходного слоя из нитридов алюминия, титана и хрома при их соотношении, мас.%: алюминий 36,13-38,54, титан 16,01-18,37, хром 43,09-47,86, износостойкого слоя, выполненного из нитридов алюминия и титана при их соотношении, мас.%: алюминий 63,25-68,81, титан 31,19-36,75, второго переходного слоя, имеющего тот же состав, что и первый переходный слой, и пятого антиадгезионного слоя, выполненного из нитрида хрома.
Description
Полезная модель относится к нанесению износостойких покрытий на режущий инструмент, в частности к нанесению покрытий распылением и конденсацией в вакууме на твердосплавный режущий инструмент.
Полезная модель может быть использована во всех областях машиностроения, связанных с механической обработкой металлов, в том числе, легких сплавов, в частности, алюминиевых.
Известно, что изделия из легких сплавов, в частности, алюминиевых сплавов, получают все большее распространение в машиностроении. Механическая обработка алюминия является многогранной задачей, которая включает в себя выбор подходящего обрабатывающего оборудования, оснастки, СОЖ, режущего инструмента со специальной геометрией, режимов резания, а так же износостойкого покрытия для инструмента. Правильно выбранный баланс между этими условиями в каждом случае позволяет достичь максимальной производственной эффективности. При этом использование износостойкого покрытия на режущий инструмент позволяет значительно повысить эффективность обработки, а так же улучшить качество обработанной поверхности.
Преобладающим типом износа инструмента при обработке алюминиевых сплавов является адгезионный износ, когда непрерывно протекающие процессы схватывания, слипания материала инструмента с обрабатываемым материалом и последующим разрушением островков адгезии на контактной поверхности приводят к выкрашиванию материала износостойкого покрытия и его отслоения на контактных площадках, формированию заусенцев на режущей кромке. Также при обработке резанием алюминиевых сплавов важной задачей является организация условий легкого отвода стружки, в противном случае на детали могут оставаться нежелательные следы от стружки, а в стружкоотводящих канавках инструмента стружка может пакетироваться и препятствовать дальнейшей работе.
Одним из путей повышения стойкости металлорежущего инструмента является нанесение многослойных композиционных покрытий со слоями различного функционального назначения. Покрытие должно обладать высокой твердостью, иметь высокую адгезию к инструментальному материалу и низкую физико-химическую активность по отношению к обрабатываемому материалу.
Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату, взятое за прототип, является композиционное покрытие из чередующихся CrN/Al0.7Cr0.3N слоев (Патент US 7410707 B2). Однако данное покрытие не позволяет достичь требуемого технического результата при обработке алюминиевых сплавов из-за наличия значительной доли алюминия в составе покрытия, что увеличивает трение в зоне резания и отвода стружки, что приводит к увеличению температуры инструмента и повышению адгезионного износа покрытия и инструмента.
Технические результат - повышение стойкости твердосплавного режущего инструмента при механической обработке легких сплавов, в частности, алюминиевых сплавов.
Указанный технический результат достигается тем, что режущий инструмент с многослойным покрытием содержит инструментальную основу из твердого сплава и нанесенное на нее пятислойное покрытие, состоящее из нижнего адгезионного слоя из нитрида хрома, первого переходного слоя из нитридов алюминия, титана и хрома при их соотношении, масс.%: алюминий 36,13-38,54, титан 16,01-18,37, хром 43,09-47,86, износостойкого слоя нитридов алюминия и титана при их соотношении, масс.%: алюминий 63,25-68,81, титан 31,19-36,75, второго переходного слоя того же состава, что и первый переходный слой, и пятого антиадгезионного слоя из нитрида хрома.
Толщина адгезионного слоя находится в пределах 0,1-0,2 мкм, первого переходного слоя 0,2-0,3 мкм, износостойкого слоя 1-1,5 мкм, второго переходного слоя 0,3-0,5 мкм и адгезионного слоя 0,3-0,5 мкм. Общая толщина покрытия составляет 1,9-3,0 мкм. Твердость покрытия составляет 27-30 ГПа.
Такая структура покрытия позволяет получить высокую прочность сцепления с основой из-за наличия в покрытии нижнего слоя, обладающего высокой адгезией с инструментальной основой и переходных слоев, в которых имеется хотя бы один элемент из состава граничащих слоев, что увеличивает прочность их связи между собой. Средний слой из нитридов алюминия и титана играет роль барьерного слоя и обладает повышенной термостойкостью и твердостью, что препятствует зарождению и росту усталостных трещин и увеличивает износостойкость покрытия. Верхний антиадгезионный слой из нитрида хрома препятствует налипанию обрабатываемого материала на инструмент, снижает трение инструмента по обрабатываемой поверхности и улучшает отвод стружки даже в условиях сухого резания.
Для выявления преимущества предлагаемой модели покрытия было нанесено покрытие прототип, согласно известному способу, а также покрытие по предлагаемой модели. Покрытия наносили на установке вакуумно-дугового осаждения покрытий на цельнотвердосплавные фрезы, предназначенные для обработки легких сплавов, в том числе алюминиевых.
Результатом применения полезной модели при обработке сплава АМГ6 стало увеличение среднего периода стойкости фрезы диаметром 10 мм с предлагаемой моделью покрытия на 34% по сравнению со средним периодом стойкости аналогичной фрезы с покрытием - прототипом в условиях сухого резания. Кроме этого, применение полезной модели позволило улучшить качество обрабатываемой поверхности.
Claims (1)
- Режущий инструмент с многослойным покрытием на рабочей части, содержащий инструментальную основу из твёрдого сплава и нанесенное на нее пятислойное покрытие, отличающийся тем, что покрытие состоит из нижнего адгезионного слоя из нитрида хрома, первого переходного слоя из нитридов алюминия, титана и хрома при их соотношении, мас.%: алюминий 36,13-38,54, титан 16,01-18,37, хром 43,09-47,86, износостойкого слоя, выполненного из нитридов алюминия и титана при их соотношении, мас.%: алюминий 63,25-68,81, титан 31,19-36,75, второго переходного слоя, имеющего тот же состав, что и первый переходный слой, и пятого антиадгезионного слоя, выполненного из нитрида хрома.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014105747/02U RU148380U1 (ru) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | Режущий инструмент с многослойным износостойким покрытием |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014105747/02U RU148380U1 (ru) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | Режущий инструмент с многослойным износостойким покрытием |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU148380U1 true RU148380U1 (ru) | 2014-12-10 |
Family
ID=53290941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014105747/02U RU148380U1 (ru) | 2014-02-17 | 2014-02-17 | Режущий инструмент с многослойным износостойким покрытием |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU148380U1 (ru) |
-
2014
- 2014-02-17 RU RU2014105747/02U patent/RU148380U1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101151115B (zh) | 被覆切削刀头及其制造方法 | |
KR101167343B1 (ko) | 날끝 교환형 절삭팁 및 그 제조 방법 | |
US7553113B2 (en) | Indexable insert and method of manufacturing the same | |
RU2131329C1 (ru) | Вставка режущего инструмента и способ ее изготовления | |
CN104520472B (zh) | TiAlN‑涂层工具 | |
JP4739321B2 (ja) | 刃先交換型切削チップ | |
CN104736743B (zh) | 具有图案化表面区域的涂布切削工具 | |
JP2007185767A (ja) | 基板と、磨耗防止皮膜のついたブレードのある歯体とをもつ鋸刃 | |
JP5117715B2 (ja) | 切削工具インサート | |
WO2002004156A1 (fr) | Outil coupant pourvu d'un revetement | |
WO2007013392A1 (ja) | 刃先交換型切削チップおよびその製造方法 | |
WO2011058636A1 (ja) | 硬質被膜、および硬質被膜被覆工具 | |
CN102528104A (zh) | 表面包覆立方晶氮化硼基超高压烧结材料制切削工具 | |
CN105142831A (zh) | 表面被覆切削工具及其制造方法 | |
JP5160231B2 (ja) | 機械加工用工具 | |
RU148380U1 (ru) | Режущий инструмент с многослойным износостойким покрытием | |
RU2527829C1 (ru) | Двухслойное износостойкое покрытие режущего инструмента | |
RU2599313C2 (ru) | Режущий инструмент с многослойным износостойким покрытием | |
RU165156U1 (ru) | Режущий твердосплавный инструмент с многослойным износостойким покрытием для обработки легких сплавов | |
RU163170U1 (ru) | Режущий инструмент из твердого сплава с многослойным покрытием | |
RU2461655C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2366753C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU153821U1 (ru) | Корпус фрезы с защитным покрытием | |
RU2362836C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
RU2366755C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC91 | Official registration of the transfer of exclusive right (utility model) |
Effective date: 20190320 |
|
PC91 | Official registration of the transfer of exclusive right (utility model) |
Effective date: 20200611 |