RU2413790C2 - Multi-layer composite coating with nano crystal structure on cutting tool and procedure for its fabrication - Google Patents
Multi-layer composite coating with nano crystal structure on cutting tool and procedure for its fabrication Download PDFInfo
- Publication number
- RU2413790C2 RU2413790C2 RU2009119153/02A RU2009119153A RU2413790C2 RU 2413790 C2 RU2413790 C2 RU 2413790C2 RU 2009119153/02 A RU2009119153/02 A RU 2009119153/02A RU 2009119153 A RU2009119153 A RU 2009119153A RU 2413790 C2 RU2413790 C2 RU 2413790C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- layer
- wear
- thickness
- coating
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к способам направленной модификации поверхностных свойств различных инструментов и, в частности, к износостойким покрытиям преимущественно для режущего инструмента, которые синтезируют ионно-плазменными методами. Такие покрытия могут быть использованы в машиностроении и, в частности, в механообрабатывающих производствах.The invention relates to methods for directionally modifying the surface properties of various tools and, in particular, to wear-resistant coatings mainly for cutting tools that are synthesized by ion-plasma methods. Such coatings can be used in mechanical engineering and, in particular, in machining industries.
Известны многослойные износостойкие покрытия, наносимые на детали машин и/или режущий инструмент из твердого сплава (заявка Франции № 2576668, 1987).Known multilayer wear-resistant coatings applied to machine parts and / or carbide cutting tools (French application No. 2576668, 1987).
Покрытие наносится при высоких температурах и содержит слои из циркония, хрома, титана, тантала, никеля с последующим нанесением нитридных слоев из элементов подслоя. Недостатком указанного износостойкого покрытия является высокая температура его синтеза, что не позволяет получать покрытие на субстратах из полутеплостойких и теплостойких инструментальных сталей, имеющих температуру отпуска значительно ниже температур синтеза покрытия, кроме того, из-за относительно высокой адгезионной активности и невысокой прочности покрытия велика вероятность его интенсивного разрушения, особенно под воздействием высоких термомеханических нагрузок в процессе эксплуатации инструмента.The coating is applied at high temperatures and contains layers of zirconium, chromium, titanium, tantalum, nickel, followed by applying nitride layers from the elements of the sublayer. The disadvantage of this wear-resistant coating is the high temperature of its synthesis, which does not allow to obtain a coating on substrates of semi-heat-resistant and heat-resistant tool steels having a tempering temperature significantly lower than the temperature of synthesis of the coating, in addition, due to the relatively high adhesive activity and low strength of the coating, it is highly likely intensive destruction, especially under the influence of high thermomechanical loads during operation of the tool.
Наиболее близким техническим решением является многослойно-композиционное покрытие для режущего и штампового инструмента (Многослойно-композиционное износостойкое покрытие. Верещака А.А., Верещака А.С., Пчелинцев А.К. Патент РФ № 2198243 от 10.02.2003), согласно которому покрытие состоит из адгезионного, переходного и чередующихся износостойких слоев.The closest technical solution is a multilayer composite coating for cutting and stamping tools (multilayer composite wear-resistant coating. Vereshchak AA, Vereshchak AS, Pchelintsev AK RF Patent No. 2198243 of 02/10/2003), according to which the coating consists of adhesive, transitional and alternating wear-resistant layers.
Адгезионный слой содержит, по крайней мере, один элемент из состава инструментального материала и/или его соединение и один элемент из состава переходного слоя покрытия и/или его соединение. Переходный слой содержит тугоплавкие соединения металлов IV, и/или V, и/или VI групп. Первый из чередующихся слоев содержит тугоплавкое соединение металлов IV, и/или V, и/или VI групп, легированных алюминием, а второй - тугоплавкие соединения металлов упомянутых групп.The adhesive layer contains at least one element from the composition of the tool material and / or its connection and one element from the composition of the transition coating layer and / or its connection. The transition layer contains refractory compounds of metals of groups IV, and / or V, and / or VI. The first of the alternating layers contains a refractory compound of metals of the IV, and / or V, and / or VI groups doped with aluminum, and the second contains refractory compounds of the metals of the mentioned groups.
Способ нанесения покрытия осуществлялся следующим образом. Изделие в виде режущего инструмента с тщательно подготовленной поверхностью, очищенной от загрязнений, размещали в камере вакуумно-дуговой установки, в которой осуществляли процесс синтеза многослойно-композиционного покрытия методом конденсации вещества из плазменной фазы с предварительной ионной бомбардировкой (метод КИБ). Установка снабжена тремя испарителями, которые могут функционировать одновременно, специальным газосмесителем, позволяющим вводить в камеру до 3-х газов одновременно с жесткой регламентацией их количества, что давало возможность синтезировать различные соединения тугоплавких металлов (карбиды, нитриды, карбонитриды, оксиды и др.). Скорость вращения инструмента в камере в процессе очистки изделий и синтеза покрытий на их рабочих поверхностях составляет 2,5-50 об/мин.The coating method was carried out as follows. The product in the form of a cutting tool with a carefully prepared surface, cleaned of contaminants, was placed in the chamber of a vacuum arc installation, in which the synthesis of a multilayer composite coating was carried out by the method of condensation of a substance from a plasma phase with preliminary ion bombardment (CIB method). The installation is equipped with three evaporators, which can function simultaneously, with a special gas mixer, which allows up to 3 gases to be introduced into the chamber simultaneously with strict regulation of their quantity, which made it possible to synthesize various compounds of refractory metals (carbides, nitrides, carbonitrides, oxides, etc.). The rotation speed of the tool in the chamber during the cleaning of products and the synthesis of coatings on their working surfaces is 2.5-50 rpm.
В камере ионно-вакуумной установки устанавливали катоды из наносимых материалов, например титана, хрома и алюминия. Далее производили формирование адгезионного слоя, переходного и чередующихся износостойких слоев покрытия при напряжении смещения в процессах очистки и термоактивации в пределах 0,8-1,0 кВ, а в процессах синтеза - 0,15-0,2 кВ. Очистку и термоактивацию поверхности производили при давлении 10-3 Па, а осаждение адгезионного слоя и слоев покрытия при давлении реакционного газа (азота) - в пределах 10-1-10-2 Па при токе дуги 80-120 А. Процесс осуществляли при температуре 700°С. Перед формированием адгезионного слоя дополнительно формировался упрочняющий подслой.In the chamber of the ion-vacuum installation, cathodes of applied materials, for example titanium, chromium and aluminum, were installed. Further, an adhesive layer, a transitional and alternating wear-resistant coating layers were formed at a bias voltage in the cleaning and thermal activation processes in the range of 0.8-1.0 kV, and in the synthesis processes - 0.15-0.2 kV. The surface was cleaned and thermoactivated at a pressure of 10 −3 Pa, and the adhesive layer and coating layers were deposited at a pressure of the reaction gas (nitrogen) within 10 −1 −10 −2 Pa at an arc current of 80–120 A. The process was carried out at a temperature of 700 ° C. Before the formation of the adhesive layer, a reinforcing sublayer was additionally formed.
Недостатком известного технического решения является неблагоприятное соотношение твердости и вязкости материала покрытия, что связано с недостаточной развитостью межзеренных границ и повышенной склонностью покрытия к интенсивному микро- и макроразрушению, а также относительно невысокой износостойкости при действии повышенных эксплуатационных термомеханических напряжений, особенно циклического характера. Это связано с относительно большими размерами зерен материала покрытия, составляющими 200-300 нм, а также наличием недостаточной прочности адгезии между материалами нижнего адгезионного слоя покрытия и материалом изделия, особенно, если значение изобарного потенциала реакции между ними имеет положительное значение при температурах синтеза и эксплуатации покрытия. Кроме того, высока вероятность возникновения критических растягивающих напряжений на границах раздела "покрытие-изделие" вследствие большой разницы в их физико-механических свойствах, что может привести к полному разрушению (отслаиванию) покрытия по границам раздела. Интенсивное разрушение покрытия может происходить и в результате потери формоустойчивости режущей части инструмента, возникающей вследствие более интенсивного снижения длины контакта по сравнению с уменьшением нормальных нагрузок, в результате чего происходит увеличение контактных напряжений и смещение эпюр максимальных температур к режущим кромкам, что приводит к микроползучести материала инструмента непосредственно под покрытием и, как следствие, разрушению хрупкого покрытия. Кроме того, из-за возникновения "краевых эффектов", связанных с формированием критических напряжений разрушения на радиусных участках режущих кромок инструмента при слишком большой разнице в коэффициентах теплопроводности материалов покрытия и изделия, неоптимальном соотношении толщины покрытия и величины радиуса округления режущих кромок, велика вероятность полного отслоения покрытия на этих участках.A disadvantage of the known technical solution is the unfavorable ratio of hardness and viscosity of the coating material, which is associated with insufficient development of grain boundaries and an increased tendency of the coating to intensive micro- and macro-fracture, as well as relatively low wear resistance under the action of increased operational thermomechanical stresses, especially of a cyclical nature. This is due to the relatively large grain size of the coating material, comprising 200-300 nm, as well as the lack of adhesion strength between the materials of the lower adhesive coating layer and the product material, especially if the value of the isobaric reaction potential between them has a positive value at the temperatures of synthesis and operation of the coating . In addition, there is a high probability of occurrence of critical tensile stresses at the coating-article interfaces due to the large difference in their physical and mechanical properties, which can lead to complete destruction (delamination) of the coating at the interfaces. Intensive destruction of the coating can also occur as a result of the loss of shape stability of the cutting part of the tool, resulting from a more intensive decrease in contact length compared to a decrease in normal loads, resulting in an increase in contact stresses and a shift of the maximum temperature diagrams to the cutting edges, which leads to microcreep of the tool material directly under the coating and, as a consequence, the destruction of the brittle coating. In addition, due to the occurrence of "edge effects" associated with the formation of critical fracture stresses on the radial sections of the tool cutting edges when there is too much difference in the thermal conductivity of the coating materials and the product, the ratio of the coating thickness to the radius of rounding of the cutting edges is not optimal, the probability of complete delamination of the coating in these areas.
Указанные недостатки могут быть устранены при нанесении на режущий инструмент многослойно-композиционных наноструктурированных покрытий, имеющих увеличенные площади межзеренных и межслойных границ, что обеспечивает интенсивную диссипацию энергии на этих границах, сбалансированное соотношение между вязкостью и твердостью материала покрытия, высокую устойчивость к зарождению, развитию, отклонению от направления движения, частичному или полному торможения «хрупких» трещин, эффективное упрочнение материала покрытия и позволяет существенно увеличить долговечность покрытия на рабочих поверхностях режущего инструмента, повысить его стойкость. Кроме того, при нанесении на изделие наноструктурированных многослойно-композиционных покрытий, имеющих адгезионный и диффузионный подслои, обеспечивают более благоприятное сочетание кристаллохимических, физико-механических и теплофизических свойств материалов покрытия и инструмента, а диффузионный подслой блокирует микроползучесть материала инструмента при высоких термомеханических напряжениях. Режущий инструмент с подобной конструкцией многослойно-композиционного покрытия будет более длительное время сопротивляться макро- и микроразрушению (изнашиванию) вследствие более продолжительного времени функционирования покрытия, снижающего термомеханические напряжения на контактные площадки инструмента, вследствие чего создаются более благоприятные условия работы покрытия из-за лучшей сопротивляемости микпроползучести и пластическому деформированию.These drawbacks can be eliminated by applying multilayer composite nanostructured coatings onto the cutting tool having increased grain and interlayer boundaries, which provides intensive energy dissipation at these boundaries, a balanced ratio between the viscosity and hardness of the coating material, high resistance to nucleation, development, and deviation from the direction of movement, partial or complete braking of “brittle” cracks, effective hardening of the coating material and allows significant significantly increase the durability of the coating on the working surfaces of the cutting tool, increase its resistance. In addition, when applying nanostructured multilayer-composite coatings with adhesive and diffusion sublayers on the product, they provide a more favorable combination of the crystal chemical, physicomechanical, and thermophysical properties of the coating materials and the tool, and the diffusion sublayer blocks the microcreep of the tool material at high thermomechanical stresses. A cutting tool with a similar construction of a multilayer composite coating will resist macro- and micro-destruction (wear) for a longer time due to the longer operating time of the coating, which reduces the thermomechanical stresses on the tool pads, resulting in more favorable working conditions of the coating due to better micro creep resistance and plastic deformation.
Техническим результатом, на который направлено изобретение, является улучшение показателей работоспособности режущего инструмента (время наработки на отказ при заданной его вероятности), повышение производительности процесса обработки и повышение физико-механических характеристик обработанных поверхностей деталей.The technical result to which the invention is directed is to improve the performance of the cutting tool (MTBF at a given probability), increase the productivity of the processing process and increase the physicomechanical characteristics of the machined surfaces of the parts.
Для этого предложено многослойное композиционное покрытие с нанокристаллической структурой на режущем инструменте, содержащее адгезионный, переходный и износостойкий слои тугоплавких соединений, при этом адгезионный слой содержит, по крайней мере, один элемент из состава переходного слоя и/или его соединение, переходный слой содержит тугоплавкое соединение металлов IV и/или V групп Периодической системы элементов, по крайней мере, один из которых из состава износостойкого слоя, а износостойкий слой содержит тугоплавкие соединения металлов из IV, и/или V, и/или VI групп, легированные алюминием, и имеет нанокристаллическую структуру.For this, a multilayer composite coating with a nanocrystalline structure on a cutting tool is proposed, containing adhesive, transitional and wear-resistant layers of refractory compounds, while the adhesive layer contains at least one element from the composition of the transition layer and / or its connection, the transition layer contains a refractory compound metals of groups IV and / or V of the Periodic Table of the Elements, at least one of which is composed of a wear-resistant layer, and the wear-resistant layer contains refractory meta compounds aluminum from IV, and / or V, and / or VI groups, alloyed with aluminum, and has a nanocrystalline structure.
Кроме того, для инструмента из быстрорежущей стали, применяемого для операций непрерывного резания, покрытие имеет общую толщину на рабочих поверхностях 0,7-1,5 от величины радиуса округления режущих кромок, для инструмента из твердого сплава, применяемого для операций непрерывного резания, - 0,3-0,6 от величины радиуса округления режущих кромок, а для инструмента, применяемого при прерывистом резании, - на 20-40% меньше от упомянутых значений.In addition, for a tool made of high speed steel used for continuous cutting operations, the coating has a total thickness on the working surfaces of 0.7-1.5 of the radius of rounding of the cutting edges, for a tool made of hard alloy used for continuous cutting operations, - 0 , 3-0.6 of the value of the radius of rounding of the cutting edges, and for a tool used with interrupted cutting, it is 20-40% less than the mentioned values.
Для инструмента, применяемого для операций непрерывного резания, между адгезионным слоем и материалом инструмента покрытие дополнительно содержит диффузионный слой, толщина которого составляет 0,2-0,4 толщины адгезионного слоя, а для инструмента, применяемого для операций прерывистого резания, толщина диффузионного слоя составляет 0,07-0,1 толщины адгезионного слоя.For the tool used for continuous cutting operations, between the adhesive layer and the tool material, the coating additionally contains a diffusion layer, the thickness of which is 0.2-0.4 of the thickness of the adhesive layer, and for the tool used for interrupted cutting operations, the thickness of the diffusion layer is 0 , 07-0.1 thickness of the adhesive layer.
Также предложен способ получения многослойного композиционного покрытия с нанокристаллической структурой на режущем инструменте, включающий последовательное формирование методом вакуумно-дугового синтеза адгезионного, переходного и износостойкого слоев тугоплавких соединений, при этом формируют адгезионный слой, содержащий по крайней мере один элемент из состава переходного слоя и/или его соединение, формируют переходный слой, содержащий тугоплавкое соединение металлов IV и/или V групп Периодической системы элементов, по крайней мере один из которых из состава износостойкого слоя, и формируют износостойкий слой с нанокристаллической структурой, содержащий тугоплавкие соединения металлов из IV, и/или V, и/или VI групп, легированные алюминием, при постоянном облучении или импульсном облучении с частотой 5-500 Гц ионами тугоплавких металлов V и/или VI групп и с энергией 10-200 кэВ и при фильтрации паро-ионного потока от микрокапельной составляющей с помощью криволинейной плазмооптической системы.A method for producing a multilayer composite coating with a nanocrystalline structure on a cutting tool is also proposed, which includes the successive formation of adhesive, transition and wear-resistant layers of refractory compounds by the vacuum-arc synthesis method, whereby an adhesive layer is formed containing at least one element from the composition of the transition layer and / or its connection, form a transition layer containing a refractory compound of metals of the IV and / or V groups of the Periodic system of elements, at least one of which consists of a wear-resistant layer and forms a wear-resistant layer with a nanocrystalline structure containing refractory compounds of metals from groups IV, and / or V, and / or VI, alloyed with aluminum, with constant irradiation or pulsed irradiation with a frequency of 5-500 Hz ions of refractory metals of groups V and / or VI and with an energy of 10-200 keV and when filtering a vapor-ion stream from a microdrop component using a curvilinear plasma-optical system.
Кроме того, для инструмента, применяемого для операций непрерывного резания, между адгезионным слоем и материалом инструмента формируют диффузионный слой, толщина которого составляет 0,2-0,4 толщины адгезионного слоя, а для инструмента, применяемого для операций прерывистого резания, формируют диффузионный слой с толщиной 0,07-0,1 толщины адгезионного слоя.In addition, for a tool used for continuous cutting operations, a diffusion layer is formed between the adhesive layer and the tool material, the thickness of which is 0.2-0.4 times the thickness of the adhesive layer, and for a tool used for interrupted cutting operations, a diffusion layer is formed with thickness 0.07-0.1 thickness of the adhesive layer.
На чертеже представлено покрытие с последовательным расположением его слоев согласно настоящему изобретению.The drawing shows a coating with a sequential arrangement of its layers according to the present invention.
Многослойно-композиционное покрытие состоит из износостойкого (1) и переходного (2) слоев, адгезионного (3) и диффузионного (4) слоев, наносимых на инструментальный материал (5).A multilayer composite coating consists of wear-resistant (1) and transition (2) layers, adhesive (3) and diffusion (4) layers applied to the tool material (5).
Адгезионный слой (3), имеющий кристаллохимическое подобие структур с материалами инструмента (5) и прилегающего переходного слоя покрытия (2), обеспечивает прочную адгезионную связь между ними, при этом благодаря сложнокомпозиционному составу обладает высокой термодинамической устойчивостью и имеет небольшую разницу в физико-механических и теплофизических свойствах относительно соответствующих свойств диффузионного слоя (4), материалов инструмента (5) и переходного слоя покрытия (2). При формировании адгезионного слоя (3), имеющего максимальную кристаллохимическую совместимость с материалом изделия, резко снижается вероятность формирования критических напряжений растяжения на границах раздела "покрытие - материал изделия", что увеличивает сопротивляемость покрытия разрушению вследствие отслаивания. Кроме того, благодаря наноразмерной структуре износостойкого слоя (1) с высокой развитостью межзеренных и межслойных границ, совместимости кристаллохимических свойств адгезионного (3), диффузионного (4), переходного (2) и износостойкого слоев, а также фильтрации осаждаемого конденсата от микрокапельной составляющей, значительно снижается количество дефектов покрытия в виде микрокапель, источников генерации дислокации и других дефектов, за счет барьерных функций в виде развитых границ зерен на пути движения дислокации и микротрещин.The adhesive layer (3), having a crystal-chemical similarity of structures with the materials of the tool (5) and the adjacent transitional coating layer (2), provides a strong adhesive bond between them, and due to its complex composition, it has high thermodynamic stability and has a small difference in the physicomechanical and thermophysical properties relative to the corresponding properties of the diffusion layer (4), tool materials (5) and the transition coating layer (2). When the adhesive layer (3) is formed, which has the maximum crystal chemical compatibility with the product material, the probability of formation of critical tensile stresses at the “coating - product material” interfaces decreases sharply, which increases the resistance of the coating to fracture due to peeling. In addition, due to the nanoscale structure of the wear-resistant layer (1) with a high development of intergranular and interlayer boundaries, the compatibility of the crystal-chemical properties of the adhesive (3), diffusion (4), transition (2) and wear-resistant layers, as well as the filtration of the deposited condensate from the microdrop component, the number of coating defects in the form of microdrops, sources of dislocation generation, and other defects is reduced due to barrier functions in the form of developed grain boundaries on the path of dislocation and microcracks.
Для повышения твердости и термодинамической устойчивости при сбалансированном сочетании прочности и твердости, а также снижения физико-химической активности по отношению к внешней среде (6) (обрабатываемый материал), в состав износостойкого слоя (1), непосредственно примыкающего к переходному слою (2), вводят тугоплавкие соединения металлов IV, и/или V, и/или VI групп и легируют алюминием. Введение гетерофазных тугоплавких соединений элементов V и особенно VI групп в состав износостойкого слоя (1) или легирование алюминием приводит к образованию гетерофазных соединений переходных металлов IV-VI групп с алюминием, увеличению статистического веса атомов со стабильными электронными конфигурациями (СВАСК) типа sp3 и s2p6, d5, придающих кристаллической решетке повышенную твердость и жесткость, а также чрезвычайно высокую сопротивляемость изнашиванию. При этом благодаря нанокристаллической структуре слоя сохраняется оптимальный баланс между твердостью, износостойкостью и пластичностью слоя, что существенно снижает вероятность его микрохрупкого разрушения. Введение более пластичного переходного слоя (2), обладающего высокой термодинамической устойчивостью при воздействии эксплуатационных термомеханических напряжений, особенно циклического характера, еще больше снижает вероятность хрупкого разрушения твердого износостойкого слоя (1). Кроме того, легирование соединений металлов IV и V групп металлами VI группы приводит к созданию гетерофазных структур с резким отличием кристаллохимического строения относительно внешней среды (6) и еще больше уменьшает физико-химическую активность слоя (1) по отношению к внешней среде (6).To increase hardness and thermodynamic stability with a balanced combination of strength and hardness, as well as reduce physical and chemical activity in relation to the external environment (6) (processed material), as part of a wear-resistant layer (1) directly adjacent to the transition layer (2), refractory compounds of metals of the IV, and / or V, and / or VI groups are introduced and alloyed with aluminum. The introduction of heterophase refractory compounds of elements of the V and especially VI groups into the wear-resistant layer (1) or alloying with aluminum leads to the formation of heterophase compounds of transition metals of groups IV-VI with aluminum, an increase in the statistical weight of atoms with stable electronic configurations (SVASK) of sp 3 and s type 2 p 6 , d 5 , giving the crystal lattice increased hardness and stiffness, as well as an extremely high wear resistance. Moreover, due to the nanocrystalline structure of the layer, an optimal balance is maintained between the hardness, wear resistance and ductility of the layer, which significantly reduces the likelihood of its micro-brittle fracture. The introduction of a more plastic transition layer (2), which has high thermodynamic stability when exposed to operational thermomechanical stresses, especially of a cyclical nature, further reduces the likelihood of brittle fracture of a hard wear-resistant layer (1). In addition, the alloying of compounds of metals of groups IV and V with metals of group VI leads to the creation of heterophase structures with a sharp difference in the crystal chemical structure relative to the external environment (6) and further reduces the physicochemical activity of layer (1) with respect to the external medium (6).
Наконец, формирование диффузионного слоя (4) между покрытием и инструментальным материалом путем дополнительного облучения ионами приповерхностных структур инструментального материала (5), повышает его жесткость, сопротивляемость микпроползучести и термопластическому деформированию, что способствует повышению долговечности покрытия и росту эффективности работы инструмента.Finally, the formation of a diffusion layer (4) between the coating and the tool material by additional irradiation with ions of the surface structures of the tool material (5) increases its stiffness, resistance to microcreep and thermoplastic deformation, which helps to increase the durability of the coating and increase the efficiency of the tool.
Композиционное многослойное покрытие, состоящее из сложнокомпозиционных диффузионного и адгезионного подслоев (4) и (3), переходного (2) и наноструктурированного износостойкого (1) слоев, содержащих многокомпонентные системы соединений, в совокупности обладают повышенной износостойкостью и прочностью, низкой физико-химической активностью по отношению к контактирующему обрабатываемому материалу (6) в сочетании с высокими показателями по термостабильности, коррозионной стойкости, адгезионной прочностью по отношению к инструментальному материалу (5) и когезионной прочностью между слоями покрытия (1), (2), (3), (4). Эти свойства реализуются только при совместной работе слоев в различных условиях функционирования инструмента с предлагаемым многослойным композиционным наноструктурированным износостойким покрытием.Composite multilayer coating, consisting of complex composite diffusion and adhesive sublayers (4) and (3), transition (2) and nanostructured wear-resistant (1) layers containing multicomponent systems of compounds, together have increased wear resistance and strength, low physical and chemical activity in relative to the contacting processed material (6) in combination with high rates of thermal stability, corrosion resistance, adhesive strength with respect to tool aterialu (5) and the cohesive strength between the coating layers (1), (2), (3) and (4). These properties are realized only when the layers work together under various conditions of tool operation with the proposed multilayer composite nanostructured wear-resistant coating.
Максимальная эффективность режущего инструмента с предлагаемым покрытием обеспечивается только при оптимальных толщинах многослойного композиционного покрытия, зависящих от величины радиуса округления режущих кромок режущего инструмента, вида технологической операции резания и составляет 0,7-1,5 от величины радиуса округления режущих кромок для инструмента из быстрорежущей стали и 0,3-0,6 от величины радиуса округления режущих кромок для инструмента из твердых сплавов для операций непрерывного резания (точение, сверление и др.), для операций прерывистого резания (фрезерование, строгание и др.) общая толщина покрытия снижается на 20-40%.The maximum efficiency of the cutting tool with the proposed coating is provided only at optimal thicknesses of the multilayer composite coating, depending on the value of the radius of rounding of the cutting edges of the cutting tool, the type of technological operation of cutting and is 0.7-1.5 on the value of the radius of rounding of the cutting edges for a tool made of high speed steel and 0.3-0.6 of the value of the radius of rounding of the cutting edges for the tool made of hard alloys for continuous cutting operations (turning, drilling, etc.), for operations ations of intermittent cutting (milling, planing et al.), the total thickness of the coating is reduced by 20-40%.
Предлагаемое многослойное композиционное покрытие с наноструктурированным износостойким слоем (1) способствует повышению сопротивляемости режущего инструмента различным видам изнашивания: коррозионно-окислительному, адгезионно-усталостному и диффузионному, что является главной причиной повышения долговечности и надежности инструмента. В частности, режущий инструмент имеет увеличенное время наработки на отказ при высокой вероятности безотказной работы, особенно при тяжелой обработке с большими сечениями среза, резании материалов повышенной прочности и твердости или труднообрабатываемых материалов, для операций прерывистой обработки, а также при необходимости повторного затачивания инструмента по одной из рабочих поверхностей за период его эксплуатации. Кроме того, при использовании режущего инструмента с предлагаемым покрытием, обладающего весьма низкой физико-химической активностью по отношению к обрабатываемому материалу, заметно повышаются качественно-точностные показатели обработки вследствие снижения склонности инструмента к наростообразованию, уменьшения трения и сдвигающих напряжений непосредственно в зоне формирования поверхности обрабатываемой детали.The proposed multilayer composite coating with a nanostructured wear-resistant layer (1) helps to increase the resistance of the cutting tool to various types of wear: corrosion-oxidizing, adhesive-fatigue and diffusion, which is the main reason for increasing the durability and reliability of the tool. In particular, the cutting tool has an increased MTBF with a high probability of failure-free operation, especially during heavy machining with large cut sections, cutting materials of increased strength and hardness or difficult to process materials, for intermittent machining operations, and also when it is necessary to sharpen the tool one at a time from working surfaces during the period of its operation. In addition, when using a cutting tool with the proposed coating, which has a very low physico-chemical activity with respect to the material being processed, the quality-accuracy indicators of processing significantly increase due to a decrease in the tool's tendency to build up, a decrease in friction and shear stresses directly in the area of surface formation of the workpiece .
Предлагаемое техническое решение реализуется следующим образом.The proposed technical solution is implemented as follows.
Изготовленный режущий инструмент с тщательно подготовленными рабочими поверхностями, очищенный от загрязнений, размещают в камере вакуумно-дуговой установки, в которой осуществляют процесс синтеза многослойного композиционного наноструктурированного покрытия при использовании процессов фильтруемого вакуумно-дугового синтеза. Установка содержит три дуговых испарителя, оснащенных устройствами фильтрации генерируемого паро-ионного потока от капельной составляющей, а также устройство генерирования газометаллических ионов с энергиями от 5 до 200 кэВ, которые могут функционировать одновременно, а также специальным газосмесителем, позволяющим вводить в камеру до 3-х газов одновременно с жесткой регламентацией их количества, что дает возможность синтезировать различные соединения тугоплавких металлов (карбиды, нитриды, карбонитриды, оксиды и др.). Скорость вращения инструмента в камере в процессе очистки и термоактивации инструмента и синтеза покрытий на их рабочих поверхностях составляет 2,5-50 об/мин.The manufactured cutting tool with carefully prepared working surfaces, free of contaminants, is placed in the chamber of the vacuum-arc installation, in which the synthesis process of a multilayer composite nanostructured coating is carried out using filtered vacuum-arc synthesis processes. The installation contains three arc evaporators equipped with devices for filtering the generated vapor-ion flow from the droplet component, as well as a device for generating metal ions with energies from 5 to 200 keV, which can function simultaneously, as well as with a special gas mixer that allows up to 3 gases simultaneously with strict regulation of their quantity, which makes it possible to synthesize various compounds of refractory metals (carbides, nitrides, carbonitrides, oxides, etc.). The speed of rotation of the tool in the chamber during the cleaning and thermal activation of the tool and the synthesis of coatings on their working surfaces is 2.5-50 rpm.
Способ получения многослойно-композиционных покрытий состоит в следующем.A method of obtaining a multilayer-composite coatings is as follows.
Вариант 1. Многослойно-композиционное износостойкое покрытие наносят на твердосплавные пластины Т14К8 (14% TiC, 78% WC, 8% Co) формы 03111 (ГОСТ 19042-80, форма SNUN по стандарту ISO 513) после их размещения в камере вакуумно-дуговой установки. Три испарителя установки оснащают катодами из циркония, хрома и алюминия.Option 1. A multilayer composite wear-resistant coating is applied to T14K8 carbide inserts (14% TiC, 78% WC, 8% Co) of form 03111 (GOST 19042-80, SNUN form according to ISO 513) after they are placed in the chamber of the vacuum arc installation . Three evaporators of the installation are equipped with cathodes made of zirconium, chromium and aluminum.
Производят формирование адгезионного, переходного и износостойкого слоев покрытия при напряжении смещения в процессах очистки и термоактивации 0,7-1,5 кВ, а в процессах синтеза - 0,16-0,25 кВ, причем процесс осаждения осуществляют при следующих параметрах функционирования фильтрующего устройства - токе дуги и напряжении на катушке 12-25 А, 15-28 В соответственно. Очистку и термоактивацию рабочих поверхностей инструмента производят при давлении 10-3 Па, а формирование адгезионного, переходного и износостойкого слоев покрытия - при давлении азота (реакционный газ) в пределах 10-1-10-2 и токе дуги 70-140 А, причем формирование износостойкого слоя осуществляют при импульсном облучении ионами хрома при энергиях 40-60 кэВ, частоте импульса 50 Гц. Процесс производят при температуре 700°С.Adhesive, transitional and wear-resistant coating layers are formed at a bias voltage in the processes of cleaning and thermal activation of 0.7-1.5 kV, and in the synthesis processes - 0.16-0.25 kV, and the deposition process is carried out with the following parameters of the filter device - arc current and coil voltage 12-25 A, 15-28 V, respectively. Cleaning and thermal activation of the working surfaces of the tool is carried out at a pressure of 10 -3 Pa, and the formation of adhesive, transitional and wear-resistant coating layers is performed at a nitrogen pressure (reaction gas) within 10 -1 -10 -2 and an arc current of 70-140 A, the wear-resistant layer is carried out under pulsed irradiation with chromium ions at energies of 40-60 keV, a pulse frequency of 50 Hz. The process is carried out at a temperature of 700 ° C.
Диффузионный слой формируют перед осаждением адгезионного слоя при работе испарителя, оснащенного катодом из циркония, при импульсном облучении ионами хрома с параметрами, показанными выше. Переходный слой формируют при испарении циркония, хрома и подаче азота, износостойкий слой - при работе трех испарителей (циркония, хрома и алюминия), подаче азота при импульсном облучении ионами хрома с параметрами, показанными выше. При этом толщина покрытия и адгезионного слоя зависит от вида технологической операции резания обрабатываемого материала, геометрических параметров и формы режущей части инструмента. Для рассматриваемого случая общая толщина покрытия составила 2-12 мкм при толщине адгезионного слоя около 0,8 мкм, при величине радиуса округления режущих кромок твердосплавной пластины в пределах 30 мкм.A diffusion layer is formed before the adhesive layer is deposited during operation of an evaporator equipped with a zirconium cathode, under pulsed irradiation with chromium ions with the parameters shown above. The transition layer is formed during the evaporation of zirconium, chromium and nitrogen supply, the wear-resistant layer - during operation of three evaporators (zirconium, chromium and aluminum), nitrogen supply during pulsed irradiation with chromium ions with the parameters shown above. In this case, the thickness of the coating and the adhesive layer depends on the type of technological operation of cutting the processed material, geometric parameters and the shape of the cutting part of the tool. For the case under consideration, the total coating thickness was 2-12 μm with an adhesive layer thickness of about 0.8 μm, with a radius of rounding of the cutting edges of the carbide insert within 30 μm.
Вариант 2. Покрытие осаждают на твердосплавные пластины ВК10-ХОМ (2% СrС, 88% WC:, 10% Со) той же формы, что и в варианте 1. Устанавливают три катода из циркония, ниобия и алюминия.
Формирование диффузионного слоя производят следующим образом. После предварительной откачки камеры до давления р=10-2 Па в установку напускают нейтральный газ (например, аргон) до давления 2·10-1 Па, после чего проводят термоактивацию твердосплавных пластин путем воздействия пучком электронов, генерируемых из плазмы несамостоятельного газового разряда до температур 600-650°С при плотности электронного тока 0,01 А/см2.The formation of the diffusion layer is as follows. After preliminary evacuation of the chamber to a pressure of p = 10 -2 Pa, a neutral gas (for example, argon) is injected into the installation to a pressure of 2 · 10 -1 Pa, after which the carbide plates are thermally activated by exposure to a beam of electrons generated from a plasma of a non-self-sustained gas discharge to temperatures 600-650 ° C at an electron current density of 0.01 A / cm 2 .
Затем проводят предварительную ионную очистку пластин при напряжениях смещения 0,8-1,2 кВ, плотности тока 0,05-0,11 А/ см2 и времени очистки 3-7 минут. При этом температура пластин увеличивалась до 700-720°С. Затем производят непосредственное формирования диффузионного слоя путем импульсного облучения ионами хрома при параметрах, показанных выше, в течение 10-12 мин.Then conduct preliminary ion cleaning of the plates at bias voltages of 0.8-1.2 kV, a current density of 0.05-0.11 A / cm 2 and a cleaning time of 3-7 minutes. The temperature of the plates increased to 700-720 ° C. Then, the direct formation of the diffusion layer is carried out by pulsed irradiation with chromium ions at the parameters shown above for 10-12 minutes.
Далее технологический процесс осуществляют аналогично варианту 1. Адгезионный слой формируют при работе двух испарителей, оснащенных катодами из циркония и ниобия, переходный слой - при испарении циркония и ниобия и подаче азота, износостойкий слой - при включении трех испарителей (оснащенных катодами из циркония, ниобия и алюминия) и импульсном облучении ионами хрома.Further, the technological process is carried out similarly to option 1. An adhesive layer is formed during operation of two evaporators equipped with zirconium and niobium cathodes, a transition layer is formed during the evaporation of zirconium and niobium and nitrogen supply, a wear-resistant layer is formed when three evaporators (equipped with zirconium, niobium and cathodes are turned on) aluminum) and pulsed irradiation with chromium ions.
Для пластин с радиусом округления 20-30 мкм общая толщина покрытия составила 2-12 мкм при толщине адгезионного подслоя около 0,3-0,8 мкм и толщине диффузионного подслоя около 0,3-0,5 мкм.For plates with a rounding radius of 20-30 μm, the total coating thickness was 2-12 μm with an adhesive sublayer thickness of about 0.3-0.8 μm and a diffusion sublayer thickness of about 0.3-0.5 μm.
Вариант 3. Покрытие наносят на концевые фрезы Ф=6 мм, z=4 из быстрорежущей стали Р6М5 (6% V, 5% Мо). Устанавливают три катода из титана, хрома и алюминия. Процесс формирования диффузионного слоя осуществляют следующим образом. После предварительной откачки камеры до давления р=5,0·10-2 Па в вакуумную камеру установки напускают нейтральный газ (например, аргон) до давления 1·10-1-3·10-1 Па и проводят термоактивирование рабочих поверхностей фрезы путем воздействия пучком электронов, генерируемых из плазмы несамостоятельного газового разряда, до температур 420-480°С при следующих значениях параметров технологического процесса: плотность электронного тока 0,01 А/см2, давление в камере установки 0,5-10 Па; напряжение смещения на инструменте от 0,4 кВ; время термоактивации 10-12 мин. Технологический процесс формирования покрытия осуществляют по варианту 1, однако температуру процессов очистки и синтеза покрытий снижают до 480°С. Диффузионный и адгезионный слои формируют при работе двух испарителей - титана и хрома, переходный слой - при испарении титана, хрома и подаче азота, износостойкий слой - при включении испарителей, оснащенных катодами из титана и алюминия, и подаче азота при импульсном облучении ионами хрома при энергиях 8-10 кэВ, частоте импульса 50 Гц. Для быстрорежущих концевых фрез, имеющих радиус округления в пределах 5-6 мкм, общая толщина покрытия составила 2,0-3,5 мкм при толщинах адгезионного и диффузионного слоев 0,5 мкм и 0,08-0,1 мкм соответственно.
Затем режущий инструмент подвергают испытаниям при определении основных показателей его эффективности - среднего значения стойкости и коэффициента вариации стойкости. Испытания проводят при точении стали 45 НВ 180 (v=200 м/мин; S=0,3 мм/мин; t=1,0 мм) резцами, оснащенными пластинами Т14К8 со стандартными и предлагаемыми покрытиями, точении хромоникелевого сплава ХН77ТЮР (v=30 м/мин; S=0,15 мм/об; t=1,0 мм) резцами, оснащенными пластинами ВК10-ХОМ с механическим креплением сменных многогранных пластин со стандартными и предлагаемыми покрытиями на станке 16К20, а также обработке пазов в заготовках из стали 40Х НВ200 концевыми фрезами из стали Р6М5, имеющими стандартные и предлагаемые покрытия на станке 6Г55 (v=60 м/мин; Sz=0,28 мм/зуб; t=1,5 мм), симметричном торцовом фрезеровании стали 40 НВ200 фрезами, оснащенными пластинами ВК10-ХОМ со стандартными и предлагаемыми покрытиями на фрезерном станке 6Г55 (v=170 м/мин; В=140 мм; t=2,0 мм; Sz=0,3 мм/зуб).Then the cutting tool is subjected to tests to determine the main indicators of its effectiveness - the average value of resistance and coefficient of variation of resistance. The tests are carried out with steel turning 45 HB 180 (v = 200 m / min; S = 0.3 mm / min; t = 1.0 mm) with cutters equipped with T14K8 inserts with standard and offered coatings, turning of the KhN77TYuR chromium-nickel alloy (v = 30 m / min; S = 0.15 mm / rev; t = 1.0 mm) with cutters equipped with VK10-XOM inserts with mechanical fastening of replaceable polyhedral inserts with standard and offered coatings on the 16K20 machine, as well as processing grooves in workpieces made of steel 40X HB200 end mills made of steel P6M5, having standard and proposed coatings on the machine 6G55 (v = 60 m / min; S z = 0.28 mm / tooth; t = 1.5 mm), symmetrical face milling of steel 40 HB200 with milling cutters equipped with VK10-KhOM inserts with standard and offered coatings on a 6G55 milling machine (v = 170 m / min; B = 140 mm; t = 2.0 mm; S z = 0.3 mm / tooth).
При испытаниях режущего инструмента со стандартными и предлагаемыми покрытиями производят построение графиков h3=f(τ) («износ-время») по данным, получаемым при периодических измерениях фаски изнашивания задней поверхности инструмента на инструментальном микроскопе МБС-2. Критерием стойкости инструмента служит предельная величина фаски износа h3=0,3-0,5 мм, при достижении которой оценивают время наработки инструмента на отказ (стойкость). Производят статистическую обработку полученных данных для оценки среднеарифметического значения стойкости и коэффициента ее вариации. По результатам оценки параметров работоспособности инструмента (среднее значение стойкости и коэффициент вариации стойкости), а также коэффициента стойкости как отношения стойкости инструмента с предлагаемым покрытием и стойкости инструмента со стандартным покрытием (в соответствии с положениями прототипа) делают выводы о преимуществах инструмента с предлагаемым покрытием.When testing a cutting tool with standard and proposed coatings, graphs h 3 = f (τ) (“wear-time”) are plotted using the data obtained from periodic measurements of the chamfer of wear on the back surface of the tool using an MBS-2 instrumental microscope. The criterion for tool life is the limit value of the chamfer wear h 3 = 0.3-0.5 mm, upon reaching which the time between failures of the tool (resistance) is estimated. Statistical processing of the obtained data is performed to evaluate the arithmetic mean of the resistance and its coefficient of variation. According to the results of evaluating the tool working parameters (average value of resistance and coefficient of variation of resistance), as well as the coefficient of resistance as a ratio of tool life with the proposed coating and tool life with a standard coating (in accordance with the provisions of the prototype), conclusions are drawn about the advantages of the tool with the proposed coating.
Результаты сравнительных стойкостных испытаний инструмента со стандартным и предлагаемым покрытием представлены в таблице.The results of comparative resistance tests of a tool with a standard and proposed coating are presented in the table.
Сравнительный анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что стойкость инструмента с предлагаемым многослойно-композиционным покрытием была в 1,5-2,5 раза выше стойкости инструмента с покрытием, предлагаемым в прототипе, а коэффициент вариации стойкости снизился в среднем на 20%. Последнее свидетельствует о достижении цели изобретения.A comparative analysis of the data shown in the table shows that the tool life with the proposed multilayer composite coating was 1.5-2.5 times higher than the tool life with the coating proposed in the prototype, and the coefficient of variation in resistance decreased by an average of 20%. The latter indicates the achievement of the purpose of the invention.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009119153/02A RU2413790C2 (en) | 2009-05-21 | 2009-05-21 | Multi-layer composite coating with nano crystal structure on cutting tool and procedure for its fabrication |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009119153/02A RU2413790C2 (en) | 2009-05-21 | 2009-05-21 | Multi-layer composite coating with nano crystal structure on cutting tool and procedure for its fabrication |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009119153A RU2009119153A (en) | 2010-11-27 |
| RU2413790C2 true RU2413790C2 (en) | 2011-03-10 |
Family
ID=44057280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009119153/02A RU2413790C2 (en) | 2009-05-21 | 2009-05-21 | Multi-layer composite coating with nano crystal structure on cutting tool and procedure for its fabrication |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2413790C2 (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2492276C1 (en) * | 2011-12-30 | 2013-09-10 | Виктор Никонорович Семенов | Method of applying sandwich coatings on substrate |
| RU2596531C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for production of multi-layer coating for cutting tool |
| RU2596520C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for production of multi-layer coating for cutting tool |
| RU2596522C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for production of multi-layer coating for cutting tool |
| RU2596529C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for production of multi-layer coating for cutting tool |
| RU2596524C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for production of multi-layer coating for cutting tool |
| RU2596530C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for production of multi-layer coating for cutting tool |
| RU2596525C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for production of multi-layer coating for cutting tool |
| RU2598712C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for production of multi-layer coating for cutting tool |
| RU2634400C1 (en) * | 2016-09-26 | 2017-10-26 | Научно-производственная Ассоциация "Технопарк авиационных технологий" (НПА "Технопарк АТ") | Method of ion nitriding of cutting tool made of alloyed steel |
| RU2708726C2 (en) * | 2017-08-07 | 2019-12-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологии для медицины" (ООО "Технологии для медицины") | Multilayer wear-resistant coating on the metal article working surface application method |
-
2009
- 2009-05-21 RU RU2009119153/02A patent/RU2413790C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2492276C1 (en) * | 2011-12-30 | 2013-09-10 | Виктор Никонорович Семенов | Method of applying sandwich coatings on substrate |
| RU2596531C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for production of multi-layer coating for cutting tool |
| RU2596520C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for production of multi-layer coating for cutting tool |
| RU2596522C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for production of multi-layer coating for cutting tool |
| RU2596529C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for production of multi-layer coating for cutting tool |
| RU2596524C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for production of multi-layer coating for cutting tool |
| RU2596530C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for production of multi-layer coating for cutting tool |
| RU2596525C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for production of multi-layer coating for cutting tool |
| RU2598712C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method for production of multi-layer coating for cutting tool |
| RU2634400C1 (en) * | 2016-09-26 | 2017-10-26 | Научно-производственная Ассоциация "Технопарк авиационных технологий" (НПА "Технопарк АТ") | Method of ion nitriding of cutting tool made of alloyed steel |
| RU2708726C2 (en) * | 2017-08-07 | 2019-12-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Технологии для медицины" (ООО "Технологии для медицины") | Multilayer wear-resistant coating on the metal article working surface application method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009119153A (en) | 2010-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2413790C2 (en) | Multi-layer composite coating with nano crystal structure on cutting tool and procedure for its fabrication | |
| Grigoriev et al. | Comparative analysis of cutting properties and nature of wear of carbide cutting tools with multi-layered nano-structured and gradient coatings produced by using of various deposition methods | |
| EP1874981B1 (en) | Pvd coated substrate | |
| Vereshchaka et al. | Nano-scale multilayered-composite coatings for the cutting tools | |
| US6214247B1 (en) | Substrate treatment method | |
| CN107636190B (en) | Cutting tool with multilayer arc PVD coating | |
| EP2017366B1 (en) | A method for the manufacture of a hard material coating on a metal substrate and a coated substrate | |
| CN101209611B (en) | Multilayered coated cutting tool | |
| Vereschaka et al. | Development of wear-resistant coatings compounds for high-speed steel tool using a combined cathodic vacuum arc deposition | |
| JP4132931B2 (en) | Hard film coated tool and manufacturing method thereof | |
| KR20130029343A (en) | Multilayer coated wear-resistant member and method for making the same | |
| CN110603342B (en) | Metal cutting tool with multi-layer coating | |
| Kumar et al. | Characterization of HiPIMS and DCMS deposited TiAlN coatings and machining performance evaluation in high speed dry machining of low and high carbon steel | |
| Grigoriev et al. | Sensor information processing in the control of quality parameters of functional coatings of products deposited by vacuum-arc spraying | |
| US20130036942A1 (en) | COATING BASED ON NiAl2O4 IN SPINEL STRUCTURE | |
| RU2198243C2 (en) | Multilayer composite wear-resistant coating | |
| Günther et al. | Advanced coatings by vapour phase processes | |
| RU2708726C2 (en) | Multilayer wear-resistant coating on the metal article working surface application method | |
| JP5327534B2 (en) | Surface coated cutting tool with excellent chipping resistance and peeling resistance of hard coating layer | |
| JP4824232B2 (en) | Substrate processing method | |
| Grigoriev et al. | Nanostructured Multilayer Composite Coatings for Cutting Tools | |
| Czechowski | Effect of nanostructured multilayer coatings on functional properties of tools | |
| CN106676523B (en) | A kind of nano-composite coating hard alloy cutter with self-lubricating property | |
| Vijayan | A Preliminary Investigations on Second Generation Nano Composite Super Nitride Coatings on Astm A681 Tool Steels | |
| Auchynnikau et al. | Nanophase structures in vacuum multilayer coatings formed on tool and high-speed steels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200522 |