Износостойкие упрочняющие покрытия для повышения характеристик режущего инструмента

Февраль 10th, 2014

Достигнуто многократное увеличение износостойкости и срока службы деталей машин и режущего, формообразующего инструмента. Эффект достигается нанесением очень тонких (0,1-5 мкм) износостойких покрытий, получаемых с использованием нанотехнологий, на рабочие поверхности деталей. Операция нанесения покрытий является финишной, не влияет на предшествующий процесс изготовления деталей. Малая толщина покрытий не требует изменения величины допусков на их размеры.

Наименование покрытияХарактеристикиОсобенности нанопокрытий
Многокомпонентные покрытия Avinit (монослойные, многослойные, наноструктурные, градиентные)Микротвердость 25000-45000 МПа (в зависимости от состава покрытия). Толщина покрытия 1-5 мкм. Сохранение класса чистоты поверхности. Прекрасное сцепление с основой. Коэффициент трения 0,3 – 0,6. Температура окисления - до 900°С.Покрытия имеют нанослойную структуру и могут состоять из слоев на основе алюминия, титана, хрома, циркония, молибдена и их соединений с азотом, углеродом, кислородом в разных сочетаниях толщиной ~ 5-10 нм. Низкотемпературные процессы нанесения покрытий, обладающих хорошей адгезией к основе (T≤200ºС).

Применение упрочняющих нанопокрытий Avinit в условиях серийного производства обеспечивает повышение износостойкости режущего, формообразующего инструмента в 3 — 30 раз, штампов в 5 — 100 раз, деталей, трущихся об абразивные материалы, в 10 — 100 раз.

Сравнительные испытания твердосплавного режущего инструмента в производственных условиях показали, что на одинаковых режимах высокоскоростного фрезерования износ фрез с нанокомпозитными покрытиями по разработанным технологиям, в 2,6–4 раза меньше, чем не покрытых (ПАО “Мотор-Сич», г. Запорожье)

 Типы нанослойных покрытий

СтруктураHv, кг/мм2Коэф. тренияТ, °СРекомендации
TiAlN монослойное33000,55800Для высокоскоростной чистовой или черновой обработки в стабильных условиях без охлаждения или с охлаждением в тумане.
TiAlN многослойное2800 – 30000,5800То же, для прерывистого резания.
AlTiN монослойное35000,6900Для высокоскоростной обработки особо твердых материалов в стабильных условиях.
AlTiN многослойное33000,4900То же, что для прерывистого резания.
TiAlN нанослойрное35000,3800Для высокоскоростной обработки особо твердых материалов.
AlTiN нанослойное40000,35900Для высокоскоростной обработки с повышенной температурной стойкостью при обработке особо твердых материалов.
TiN многослойное25000,4 - 0,5600Широкий спектр обрабатываемых материалов.
AlTiN нанослойное45000,3900Для высокоточной обработки особо твердых материалов.
TiN-Ti многослойноеДля инструмента работающего в условиях ударных нагрузок.
AlTiN + VC нанослойное4500900

Характеристики

  • Покрытия нанесены с использованием нанотехнологий.
  • Толщина покрытия 3-5 мкм.
  • Сохранение класса чистоты поверхности.
  • Прекрасное сцепление с основой (соответствующие подслои и предварительная ионно-плазменная очистка поверхности).
  • Очень высокая рассеивающая способность применяемых комплексных методов (возможность покрывать глухие, сквозные отверстия, резьбы).
  • Покрытия практически беспористые.

Зуборежущий инструмент с нанопокрытиями Avinit