Название: Износостойкие покрытия режущего инструмента, работающего в условиях непрерывного резания - учебное пособие(Табаков, В. П.)

Жанр: Машиностроительный

Просмотров: 1358


2.10. влияние толщины слоев покрытия tin-ticn на интенсивность износа инструмента

 

 

Толщина покрытия hп, мкм

Толщина слоя, мкм

Интенсивность износа J10-6 мм/м

 

 

TiCN

 

 

TiN

V = 160 м/мин,

S = 0,3 мм/об,

 = 15 мин

V = 200 м/мин,

S = 0,11 мм/об,

 = 20 мин

 

 

6

2

4

0,41

0,77

3

3

0,41

0,64

4

2

0,43

0,59

5

1

0,49

0,60

 

 

8

2

6

0,52

0,66

3

5

0,47

0,56

4

4

0,47

0,52

5

3

0,50

0,53

6

2

0,58

0,58

 

 

10

2

8

0,76

0,89

3

7

0,63

0,73

4

6

0,59

0,64

5

5

0,61

0,61

6

4

0,65

0,65

7

3

0,72

0,72

8

2

0,80

0,85

 

 

Сравнивая многослойные покрытия различной толщиной, можно отметить, что наименьшее значение коэффициента отслоения имеют покрытия толщиной 8 мкм, как с верхним слоем TiCN, так и TiZrN. Кроме того, для покрытий толщиной 8 мкм характерен меньший разброс значений Ко  при различных соотношениях толщин отдельных слоев. Большую прочность сцепления с инструментальной основой имеют покрытия TiN-TiZrN, коэффициент  отслоения  для  которых  в  3,0 – 6,7  раза  ниже  по  сравнению  с покрытием TiN-TiCN. При этом микротвердость данных покрытий на (17 –

36)\%    превосходит   микротвердость         покрытий       TiN-TiCN        аналогичной конструкции. Сопоставление механических свойств многослойных покрытий и

 

 

однослойных TiCN, TiZrN показало, что их микротвердость отличается незначительно, в то время как прочность сцепления существенно различна. Так коэффициент отслоения Ко для покрытия TiN-TiCN в 2,5 раза ниже по сравнению с однослойным покрытием TiCN, а для TiN-TiZrN – в 12 раз по сравнению с покрытием TiZrN.

Интенсивность износа инструмента определяли при продольном точении заготовок из стали 30ХГСА на двух режимах резания, соответствующих предварительной и окончательной обработке: 1 – V = 160 м/мин, S = 0,3 мм/об;

2 – V = 200 м/мин, S = 0,11 мм/об. Глубина резания была постоянной и равной

1 мм.   Использовали   твердосплавные   пластины   МК8   с   многослойными покрытиями TiN-TiCN и TiN-TiZrN. Интенсивность износа оценивали по методике [3].

Установлено (табл.2.10, 2.11), что большее влияние на интенсивность износа инструмента оказывает соотношение толщин верхнего и нижнего слоев многослойного покрытия. При этом влияние толщины слоя TiZrN выше по сравнению с TiCN. С увеличением общей толщины многослойного покрытия влияние верхнего слоя на интенсивность износа возрастает.

Зависимость интенсивности износа от толщины верхнего слоя имеет экстремальный характер (рис. 2.21) и объясняется сочетанием механических

свойств слоев многослойного покрытия.

 

Рис. 2.21. Влияние толщины верхнего слоя hв на интенсивность износа режущего инструмента с многослойными покрытиями TiN-TiCN (1, 2) и TiN-(Ti,Zr)N (3, 4) общей толщиной 8 мкм: 1, 3 – V = 160 м/мин;

S = 0,3 мм/об; 2, 4 – V = 200 м/мин; S = 0,11 мм/об