Статья опубликована в рамках: LXXV Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 11 марта 2019 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Машиностроение

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Денежкина А.Н., Евманов С.Б. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ОСНАСТКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ФАСОННЫЕ РЕЗЦЫ ИЗ СТАЛИ Р6М5 НА УСТАНОВКЕ ЮНИОН // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. LXXV междунар. студ. науч.-практ. конф. № 3(74). URL: https://sibac.info/archive/technic/3(74).pdf (дата обращения: 19.09.2019)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ОСНАСТКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ФАСОННЫЕ РЕЗЦЫ ИЗ СТАЛИ Р6М5 НА УСТАНОВКЕ ЮНИОН

Денежкина Анастасия Николаевна

студент 4 курса, кафедра "Металловедение, порошковая металлургия, наноматериалы" СамГТУ,

РФ, г. Самара

Евманов Сергей Батырович

студент 4 курса, кафедра "Металловедение, порошковая металлургия, наноматериалы" СамГТУ,

РФ, г. Самара

Научный руководитель Лавро Виктор Николаевич

доцент СамГТУ,

РФ, г. Самара

Повышение работоспособности режущего инструмента, интенсификация режимов резания являются важнейшими резервами повышения эффективности механической обработки. Развитие техники диктует необратимость создания и внедрения в промышленность новых конструкционных материалов, обладающих повышенными физико-химическими и эксплуатационными свойствами. Создание в последнее время многих марок твердых сплавов, минералокерамики и внедрение сверхтвердых обрабатывающих материалов позволило частично решить задачи, возникающие в практике обработки металлов резанием. Для этого применяются методы, позволяющие существенно и целенаправленно влиять на работоспособность режущего инструмента и оснастки самого разнообразного назначения. К таким относятся карбонитирование, азотирование, хромирование, лазерная обработка, электроискровое упрочнение и др. [1]

Ионно-плазменное напыление покрытий в вакууме – последняя операция по изготовлению детали. Посредством данного метода формируется покрытие изделия металлом, сплавом или химическим соединением.

Ионно-плазменное напыление – разновидность катодного способа нанесения материала на поверхность изделия. Процесс производится путем бомбардировки подложки ионами плазменного вещества газовым разрядом. [2]

Механизм у всех установок ионно-плазменного нанесения очень схож. Подложка подготавливается и закрепляется в технологической оснастке. В камере создается вакуум. Затем включают электропривод, передающий планетарное вращение вокруг своей оси деталям. Также подложка вращается вокруг катода. После приведения в движения детали и катода, который возвратно-поступательно ходит вдоль основной оси, включают катушки анода. Приводится в действие электромагнитный фиксатор, начинается подача электрического потенциала смещения с отрицательным показателем на подложку. Затем возбуждается вакуумный дуговой разряд между катодом и анодом. Горение разряда поддерживает инверторный источник питания. Мишень превращается в плазму, которой покрывают деталь. [3]

С 1980 года в СССР было налажено производство в серийных масштабах установок, предназначенных для реализации процессов нанесения покрытий электродуговым испарением (рис. 1).

В таблице 1 приведены характеристики установки "ЮНИОН УРМ3".

 

Рисунок 1. Внешний вид установки типа "ЮНИОН"

 

Таблица 1

Основные характеристики установки "ЮНИОН УРМ3"

Габариты вакуумной камеры, мм:

диаметр впис.

окружн., высота

 

600

500

Количество испарителей

2

Скорость роста покрытия

мкм/ч

до 40

Время типового технологического цикла, мин

60-90

Максимальные размеры обрабатываемых инструментов, мм:

Диаметр

высота

30

200

Разработчик

ИПО "Ритм"

 

Отечественные компании-производители режущих инструментов для нанесения CVD-покрытий чаще всего используют зарубежное оборудование. Применение данного метода для инструментов из быстрорежущих сталей невозможно из-за высоких температур. Однако и при нанесении покрытий на твердосплавные инструменты нагрев до столь высоких температур часто неблагоприятно сказывается на его работе. Твердосплавные инструменты с CVD-покрытиями часто имеют повышенную склонность к хрупкому разрушению в виде выкрашиваний и сколов (рис. 2, 3). Это особенно проявляется при прерывистом резании, когда действуют циклические нагрузки, при обработке труднообрабатываемых сплавов, при обработке с большими толщинами срезаемого слоя.

Выкрашивание заключается в отслоении частичек материала с поверхности и появлении на рабочих поверхностях небольших углублений, впоследствии превраща­ющихся в раковины.

 

Рисунок 2. Разные виды выкрашиваний

 

Требования, предъявляемые к износостойким покрытиям [5]. Исходя из общих эксплуатационных требований, покрытие должно быть:

- устойчивым против коррозии и окисления;

- сохранять свои свойства при высоких температурах;

- не иметь дефектов (пор, включений);

- обладать высоким пределом выносливости.

 

Рисунок 3. Внешний вид сколов

 

Список литературы:

  1. Табаков, В. П. Формирование износостойких ионно-плазменных покрытий режущего инструмента / В. П. Табаков. – М.: Машиностроение, 2008. – 311 с.
  2. Табаков, В. П. Функциональные параметры процесса резания режущим инструментом с износостойкими покрытиями / В. П. Табаков, А. С. Верещака, С. Н. Григорьев. – Ульяновск: УлГТУ, 2012. – 200 с.
  3. Григорьев, С. Н. Технологические методы повышения износостойкости контактных площадок режущего инструмента / С. Н. Григорьев, В. П. Табаков, М. А. Волосова. – Старый Оскол: ТНТ, 2011. – 380 с.
  4. Григорьев С.Н., Волосова М.А. Нанесение покрытий и поверхностная модификация инструмента. Учебное пособие. М.: ИЦ МГТУ «СТАНКИН», Янус-К, 2007. –324с.
  5. Лавро В.Н. Прогнозирование надежности режущего инструмента с износостойкими ионноплазменными покрытиями. Международная конференция «Актуальные проблемы надежности технологических энергетических и транспортных машин», г. Самара, 2003 г.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий