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

Жанр: Машиностроительный

Просмотров: 1365


1.2. механизмы формирования свойств износостойких покрытий

 

Метод КИБ позволяет наносить разнообразные покрытия с широким диапазоном физико-механических свойств как на твердосплавный, так и на быстрорежущий инструмент. Полученные износостойкие покрытия позволяют значительно повысить работоспособность режущего инструмента, но в ряде случаев их эффективность недостаточна. Анализ работ, посвященных исследованию механизмов изнашивания режущего инструмента с покрытиями [2, 3], позволяет в качестве основных причин разрушения покрытия определить их недостаточную когезионную прочность и трещиностойкость, а также адгезионную прочность сцепления покрытия с инструментальной основой.

В качестве материалов износостойких покрытий применяют тугоплавкие соединения типа металл-металлоид (Ме-Х), где в качестве металла выступают тугоплавкие металлы IV-VI групп Периодической системы элементов, а в качестве металлоида – углерод, азот, кислород. Для соединений типа Ме-Х характерна структура фаз внедрения – атомы металлоида занимают междоузлия в кристаллической решетке, образованной атомами металла. Следствием внедрения атомов металлоида в решетку металла является образование сильных химических связей Ме-Х, изменяющих физико-химические свойства [8 – 12].

 

В  соединениях  типа  Ме-Х  часто  одновременно  существует  три  типа связи:  ионная,  металлическая  и  ковалентная.  В  зависимости  от превалирующего вида химической связи все материалы износостойких покрытий можно разделить соответственно на три большие группы [13, 14]. Нитриды, карбиды переходных металлов Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, Cr имеют преимущественно металлический тип связи, карбиды, нитриды Al, Si, Fe, B представляют собой материалы с ковалентной связью, оксиды Al, Ti, Zr являются ионными кристаллами. В работах [14, 15] представлена общая тенденция изменения свойств материалов, используемых в качестве покрытий (см. табл. 1.1).