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

Жанр: Машиностроительный

Просмотров: 1268


3.4. влияние состава покрытия tizrfen на его структурные параметры

 

Состав покрытия,

мас. \% (соотношение компонентов)

 

Период кристаллической решетки а, нм

Полуширина

рентгеновской линии β111, град

 

Остаточные напряжения о, МПа

Ti

Zr

Fe

Ni

Cr

100

-

-

-

-

0,42637

0,43

- 1810

90

10

-

-

-

0,42862

0,48

- 3620

93,3

6,0

0,49

0,09

0,12

0,42782

0,48

- 3510

91,0

8,0

0,7

0,13

0,17

0,42831

0,52

- 2660

88,8

10,0

0,83

0,16

0,21

0,42879

0,55

- 2430

86,5

12,0

1,04

0,2

0,26

0,42928

0,59

- 2630

79,6

18,0

1,66

0,32

0,42

0,43075

0,62

- 3550

 

 

Как видно из представленных в табл. 3.4 и 3.5 данных, повышение содержания примесных атомов увеличивает период кристаллической решетки а, полуширину рентгеновской линии β111, что свидетельствует о повышении уровня микродеформации кристаллической решетки. Остаточные напряжения σо  уменьшаются по мере повышения содержания примесных атомов, достигая минимального значения при содержании примесных атомов соответственно Fe

0,83\%, Ni 0,16\%, Cr 0,21\%, а затем возрастают. Введение примесных атомов (Fe, Ni, Cr) в покрытие TiZrN оказывает влияние на его механические свойства. Повышается прочность сцепления с инструментальной основой, о чем свидетельствует уменьшение коэффициента отслоения, и микротвердость покрытия, максимальное значение которой имеет место при содержании (Fe, Ni, Cr), равном 1,2\%. Повышение микротвердости и прочности адгезионной связи данного покрытия снижает интенсивность износа режущего инструмента

 

по сравнению с инструментом, имеющем покрытие TiZrN. При этом, зависимость интенсивности износа от состава покрытия носит экстремальный характер, аналогичный зависимости микротвердости. Минимальная интенсивность износа наблюдается при содержании (Fe, Ni, Cr) в покрытии, равном 1,2\%. Исходя из полученных результатов, химический состав переходного адгезионного слоя был принят следующим: Ti – 88,8\%, Zr – 10\%,

∑Fe, Ni, Cr – 1,2\%.

 

3.5. Влияние состава покрытия TiZrFeN на его механические свойства и интенсивность износа пластин из стали Р6М5К5 (Обрабатываемый материал – сталь 30ХГСА, V = 55 м/мин, S = 0,3 мм/об, t = 0,75 мм и

сталь 12Х18Н10Т, V = 18 м/мин, S = 0,21 мм/об, t = 0,5 мм)

Состав покрытия,

мас. \% (соотношение компонентов)

Коэффици-

ент отслоения

Ко

Микро-

твердость

Нμ, ГПа

Интенсивность износа

J·10–4, мм/м

Ti

Zr

Fe

Ni

Cr

30ХГСА

12Х18Н10Т

100

-

-

-

-

0,256

19,57

1,02

4,42

90

10

-

-

-

0,857

27,98

0,486

2,42

93,3

6,0

0,49

0,09

0,12

0,701

28,94

0,446

2,24

91,0

8,0

0,7

0,13

0,17

0,578

33,96

0,402

2,05

88,8

10,0

0,83

0,16

0,21

0,464

36,37

0,371

1,92

86,5

12,0

1,04

0,2

0,26

0,440

33,12

0,398

2,03

79,6

18,0

1,66

0,32

0,42

0,424

28,80

0,454

2,28