Повышение надежности режущего инструмента путем нанесения ионно-плазменных покрытий с оптимальным составом газовой среды

• Автор: Чекалова, Елена Анатольевна
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 280 с. : ил.

Оглавление.
Введение
1. Анализ методов повышения надежности режущих инструментов. Цели и задачи исследования
1.1. Основные тенденции совершенствования инструмента из быстрорежущей стали
1.2. Анализ методов повышения надежности
быстрорежущего инструмента путем поверхностного упрочнения его режущей части
1.3. Обзор методов ионного азотирования режущего инструмента из быстрорежущей стали
1.4. Анализ методов повышения надежности инструмента из быстрорежущей стали путем нанесения износостойких
покрытий и комбинированной ионно-плазменной поверхностной обработки
1.5. Анализ работ по исследованию работоспособности режущего инструмента из быстрорежущей стали и комбинированной ионной обработки
1.6. Анализ данных обзора, постановка цели и задач исследования
2. Разработка принципов и методики формирования диффузионного термостабильного слоя в составе износостойкого комплекса на рабочих поверхностях
инструмента из быстрорежущей стали. Общая методика
исследования
2.1. Принципы комбинированной ионно-плазменной обработки инструмента из быстрорежущей стали
2.2. Теоретические предпосылки формрования
диффузионного термостабильного слоя методами химико-
термической обработки,стимулированной электрическим газовым разрядом
2.3. Оборудование и особенности технологии комплексной ионно-плазменной обработки (КИПО) инструмента из быстрорежуей стали
2. 4. Общая методика проведения работы
2.4.1.Методика комбинированной ионно-плазменной обработки инструмента
2.4.2. Методика определения режущих свойств. Оборудование, инструмент, оснастка, обрабатываемый материал
3. Разработка технологии формирования диффузионного термостабильного слоя и износостойкого комплекса при комбинированной ионно-плазменной обработке инструмента из быстроркежущей стали
3.1. Особенности азотирования быстрорежущего инструмента в несамостоятельном газовом разряде
3.1.1. Исследование особенностей азотирования инструмента из стали Р6М5 в несамостоятельном газовом разряде
3.1.2. Математическое моделирование процесса азотирования в плазме ИГР
3.2. Исслдование параметров азотированного в плазме ИГР слоя
3.3. Исследование параметров азотированного слоя полученного в составе износостойкого комплекса, полученный методом КИПО
3.3.1. Разработка методики и исследование параметров ПСЫ в составе износостойкого комплекса, формируемого методом КИПО
3.3.2. Физико-химические процессы при синтезе наружного слоя (ИП) износостойкого комплекса

3.3.3. Исследование состава газовой среды при синтезе напылении карбонитрида титана
3.3.4. Исследование влияния состава газовой среды на свойства покрытий
3.3.5. Оптимизация (ДТ-слоя) параметров азотированного слоя в составе ИК
4. Исследование режущих свойств инструмента из быстрорежущей стали с разработанными вариантами износостойких комплексов, формируемых методами КИП0
4.1. Методика исследований
4.2. Исследование параметров процесса резания режущих свойств инструмента из быстрорежущей стали с ИК(КИПО)
4.2.1. Исследование параметров резания и режущих
свойств инструмента при продольном точении
4.2.2. Исследование параметров резания и свойств
инструмента при сверлении
4.3. Исследование влияния повторных заточек
инструмента с ИК(КИПО) на эффективность его дальнейшей эксплуатации
5.Управление резанием инструментом с КИПО
5.1. Разработка методики критериев оптимизации процесса резания быстрорежущего инструмента с КИПО
5.2. Обоснование и выбор математической модели
5.3.Разработка математических моделей резания при точении и сверлении стали 45 режущего инструмента из быстрорежущей стали Р6М5 с упрочняющей обработкой
5.4. Внедрение результатов исследований
Общие выводы
Литература

Исследования работоспособности РИ из быстрорежущей стали с износостойким покрытием КИБ проведены во ВНИИ, в котором впервые в мировой практике была разработана промышленная технология нанесения покрытий на РИ из быстрорежущей стали массового производства (сверла, концевые и червячные фрезы, долбяки). Была показана большая роль подготовки поверхностей РИ из быстрорежущей стали перед нанесением покрытия.
Исследования влияния исходных свойств стали на работоспособность РИ с покрытием TiN (КИБ) были проведены в МГТУ"Станкин" Касьяновым С. В. Им впервые было показано сильное влияние сопротивляемости быстрорежущей стали термопластической деформации на работоспособность собственного покрытия /36/. Несколько позже Верещака A.C. и Касьянов С.В. предложили идею повышения долговечности покрытия путем введения между покрытием и субстратом из быстрорежущей стали упрочняющего слоя, который предлагалось формировать методом ионного азотирования /16, 18/.
Значительный вклад в изучение механизма изнашивания быстрорежущего РИ с покрытием TiN (КИБ) в зависимости от условий его получений внесены работами /8, 20, 21
частности было показано /16,17/, что в процессе прирабо-точного изнашивания РИ покрытие TiN (КИБ) заметно снижает термомеханическую нагрузку на контактные площадки инструмента. В результате происходит своеобразное упрочнение слоев стали непосредственно примыкающих к покрытию и благоприятная с позиций лучшего сопротивления изнашиванию перестройка структуры. Поэтому, после частного или полного разрушения покрытия, когда обрабатываемый материал (ОМ) непосредственно вступает в контакт с субстратом из