Выраженный успех первых изн
Появление износостойких покрытий совершило революцию в металлообработке еще и потому, что совпало во времени с двумя другими значительными процессами. Так, благодаря износостойким покрытиям, была поставлена точка в развитии инструмента с напайными пластинами. Конструкции инструментов со сменными неперетачиваемыми пластинами показали значительно более высокий потенциал совершенствования, поскольку износостойкое покрытие легко может быть нанесено только на сменную режущую часть, и тем самым сборные инструменты сразу получили решающее конкурентное преимущество. Также в этот период стала активно развиваться автоматизация металлорежущего оборудования на базе ЧПУ. Инструменты со стабильной геометрией режущей части, восстанавливаемой за счет замены режущей кромки поворотной пластины с высокими эксплуатационными характеристиками, полученными от применения износостойких покрытий, были жизненно необходимы для исключения потребности постоянного контроля оператора за процессом обработки. Увеличение стоимости такого автоматизированного оборудования можно было оправдать только одновременным значительным ростом производительности обработки, и износостойкие покрытия оказались наиболее эффективным и сравнительно недорогим методом достижения этойPцели.
Удивительно, что даже довольно примитивное по сегодняшним меркам однослойное покрытие TiC, применявшееся на первых покрытых сменных неперетачиваемых пластинах, дало выраженный эффект в повышении производительности обработки примерно на 50%. Повышение производительности было достигнуто в основном за счет увеличения скоростей резания. Так за десять лет с 1970Pпо 1980Pгод скорости резания при снятии основного припуска при токарной обработке возросли в среднем со 100 120 до 150 200Pм/мин.
Первые износостойкие CVD покрытия были однослойными с толщиной порядка 4 7Pмкм.
Для улучшения свойств режущего инструмента наибольший интерес представляют покрытия с кристаллической структурой из химически инертных и тугоплавких соединений, таких как карбид титана, нитрид титана, оксид алюминия.
Для Советского Союза и для России технология метода СVD стала доступной благодаря созданию совместных предприятий с двумя первыми фирмами из приведенного списка. Производство Sandvik Coromant, открытое в конце 70х, успешно работает в Москве, по сей день. Однако как на этом, так и на других отечественных инструментальных предприятиях установки CVD используют технологии, основанные в основном на зарубежных разработках.
Первые износостойкие покрытия были получены путем химического процесса осаждения при высоких температурах 950 1050 0C из парогазовой среды. Данный процесс принято сокращенно называть CVD (Сhemical Vapor Deposition). Следует отметить, что данная технология широко применяется не только для нанесения износостойких покрытий на режущем инструменте, но и в других областях техники, где требуется получение слоев покрытия и пленок из кристаллических материалов с высокой чистотой и заданной структурой. Как уже говорилось, процесс СVD для нанесения покрытий на режущий инструмент, был впервые применен компанией Sandvik Coromant (Швеция). Эта фирма в дальнейшем сделала ряд серьезных улучшений первоначальной технологии, как впоследствии в не меньшей мере компании Hertel(Германия), Kennametal Hertel(США), Walter (Германия) и ряд других зарубежных производителей инструмента.
Покрытия CVD (Сhemical Vapor Deposition)
Первые серийные образцы сменных многогранных пластин с износостойкими покрытиями компания Sandvik Cоromant продемонстрировала еще в 1969Pгоду. С тех пор развитие всех инструментальных материалов идет в основном по пути совершенствования методов нанесения покрытий с целью управления их химическим составом, структурой для обеспечения наилучшего сочетания свойств покрытия и основы в различных областях применения.
История износостойких покрытий
В статье дан обзор эволюции технологий нанесения износостойких покрытий для режущего инструмента в приложении к задачам современной металлообработки. Приведена оценка роли отечественных и зарубежных инноваций в этой области. Рассмотрены тенденции развития новых, в том числе и наноструктурированных, типов износостойких покрытий.
Опубликовано kur в 13 апреля, 2010 - 14:40
» » Износостойкие покрытия как движитель инновационного процесса в технологии инструментальных материалов и современной металлообработке
Износостойкие покрытия как движитель инновационного процесса в технологии инструментальных материалов и современной металлообработке | Нанотехнологии Nanonewsnet
Комментариев нет:
Отправить комментарий