SU1765255A1 - Способ упрочнени режущего инструмента - Google Patents

Description

1

(21)4823114/02

(22) 03.05.90

(46) 30.09.92. Бюл. №36

(71)Производственное объединение по шестерн м Минсктракторозапчасть

(72)В.А.Стрелюхин

(56) Авторское свидетельство СССР № 1533127, кл. В 23 В 27/14, 1988.

Верещака А.С. и Треть ков И.П. Режущие инструменты с износостойкими покрыти ми . М.: Машиностроение, 1986, с.19.

(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

(57) Сущность изобретени : на инструмент из быстрорежущей стали или твердых сплавов нанос т методом катодно-ионной бомбардировки слой нитридов тугоплавких металлов IV-VI группы Периодической системы элементов, затем нанос т слой хрома катодно-ионной бомбардировкой, а затем - слой хрома с включени ми ультрадисперсных алмазов методом электрохимического осаждени .

Изобретение относитс  к области технологии нанесени  износостойких покрытий и может быть использовано при изготовлении режущего инструмента.

Известен способ изготовлени  режущего инструмента, включающий нанесение на твердосплавную основу из парогазовой фазы покрыти  из карбида титана нестехио- метрического состава по углероду, при этом дополнительно на карбидные слои осаждают катодно-ионной бомбардировкой слой титана толщиной 2 мкм и подвергают его окислению.

Известен способ упрочнени  инструмента нанесением методом КИБ на инструментальную матрицу монослойных износостойких покрытий из нитридов (карбидов ) титана, хрома и др. металлов IV-VI группы Периодической системы элементов.

Недостатком известного способа  вл етс  невозможность полного удовлетворени  всему комплексу требований, предъ вл емых к покрыти м дл  режущего

инструмента при обработке труднообрабатываемых хрупких материалов, а также сложность технологического процесса последовательного получени  покрытий из разных металлов при сочетании различных реакционных газов в одном цикле напылени .

Цель изобретени  - повышение износостойкости инструмента.

Указанна  цель достигаетс  тем, что способ упрочнени  режущего инструмента, включающий нанесение на инструмент из быстрорежущей стали или твердых сплавов катодно-ионной бомбардировкой сло  нитридов тугоплавких металлов IV-VI группы Периодической системы элементов, на слой нитридов тугоплавких металлов IV-VI групп нанос т слой хрома катодно-ионной бомбардировкой , а затем - слой хрома с включени ми ультрадисперсных алмазов электрохимическим осаждением.

Сопоставительный анализ с прототипом позвол ет сделать вывод, что за вл всл

с

XI

ON СЛ

ю

СП

сл

мый способ отличаетс  тем, что на слой нитридов тугоплавких металлов IV-VI группы нанос т слой хрома катодно-ионной бомбардировкой , а затем - слой хрома с включени ми ультрадисперсных алмазов электрохимиче- ским осаждением.

Предлагаемый способ реализуетс  следующим образом.

На матрицу инструмента наноситс  первый слой, например, из нитрида титана. Слой нитрида титана наноситс  дл  увеличени  твердости матрицы инструмента под кластерное покрытие. Толщина сло  нитрида титана 5-6 мкм. Врем  напылени  на ус- тановке ННВ-6,6-И1 с двух титановых испарителей при токе 80 А и давлении азота Р (4-5) Па - 35 мин. Второй слой - слой хрома, толщина которого составл ет 3-4 мкм. Этот слой выполн ет функцию основы дл  нанесени  третьего сло  - кластерного покрыти  на основе ультрадисперсных алмазов (УДА), дополнительно выполн   роль м гкого сло  дл  предотвращени  трещин на слое нитрида титана. Кроме того необходимость хромовой основы обусловлено тем, что при электрохимическом осаждении хрома при нанесении кластерного покрыти  на нитрид титана не обеспечиваетс  качественна  адгези . Кла- стерный слой наноситс  на линии электрохимического осаждени . Подготовительные и заключительные операции до и после нанесени  алмазосодержащего покрыти  соответствуют стандартным операци м, действующим в гальваническом производстве при нанесении хромовых покрытий. Основной процесс нанесени  кластерного покрыти , содержащего УДА, производитс  при катодной плотности тока 40-60 А/дм2.

Толщина сло  кластерного покрыти  5-6 мкм.

В состав ванны вход т: хромовый ангидрид , калий кремнефтористый, барий сернокислый , серна  кислота и продукт УДА. Анодами в ванне служат цилиндрические стержни диаметром 50 мм из сплава свинца с 6% сурьмой. Обеспечиваема  скорость осаждени  1-2 мкм/мин.

По окончании операций промывки инструмента производитс  окончательна  термообработка покрыти  при 200°С в течение 2ч.

Использование предлагаемого способа нанесени  износостойкого покрыти  на инструмент из быстрорежущих сталей или твердых сплавов обеспечивает следующие преимущества: увеличение износостойкости инструмента за счет сочетани  свойств кластерного покрыти  на основе УДА в 1,5-2 раза по сравнению с чисто кластерным покрытием и в 2-3 раза по сравнению с покрытием из нитрида титана; возможность обработки различных металлов, сплавов, стекла, керамики - труднообрабатываемых инструментов с обычными покрыти ми.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ упрочнени  режущего инструмента , включающий нанесение на инструмент из быстрорежущей стали или твердых сплавов катодно-ионной бомбардировкой сло  нитридов тугоплавких металлов IV-VI группы Периодической системы элементов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  износостойкости инструмента, на слой нитридов тугоплавких металлов IV- VI группы нанос т слой хрома катодно-ионной бомбардировкой, а затем - слой хрома с включени ми ультрадисперсных алмазов электрохимическим осаждением.