Повышение работоспособности инструментов из металлокерамических твердых сплавов, работающих в условиях прерывистого резания, посредством их ионно-вакуумной модификации

• Автор: Круглов, Андрей Игоревич
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПОВЫШЕНИЯ

РАБОТОСПОСОБНОСТИ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ ПОСРЕДСТВОМ УПРАВЛЕНИЯ СВОЙСТВАМИ ИХ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Влияние химического, структурного, фазового состава металлокерамических твердых сплавов и их дефектной структуры на физико-механические свойства и эксплутационные характеристики инструментов
1.2. Основные причины потери работоспособности инструментов из металлокерамических твердых сплавов, работающих в условиях прерывистого резания
1.3. Способы ионно-вакуумной обработки, реализующие процесс ИВМ, их влияние на основные физико-химико-механические и эксплутационные свойства материалов изделий

1.3.1. Ионно-вакуумное распыление поверхности

1.3.2. Нанесение ионно-вакуумного покрытия способом терморезистивного напыления

1.3.3. Нанесение покрытия методом вакуумного конденсационного напыления с использованием магнетронной распылительной системы
1.3.4. Нанесение покрытия способом конденсации в вакууме в условиях ионной бомбардировки
ГЛАВА 2.СТРУКТУРА И СОСТАВ МОДИФИЦИРОВАННОГО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ

2.1 Разработка структуры модифицированного поверхностного слоя как набора функциональных барьерных подслоев
2.2. Выбор модифицирующих элементов для направленного формирования свойств функциональных барьерных подслоев модифицированного поверхностного слоя
2.3. Выбор состава и прогнозирование свойств модифицированного поверхностного слоя рабочих поверхностей металлокерамических твердых сплавов
2.4. Рекомендации по выбору модифицирующих элементов для ИВМ металлокерамических твердых сплавов
2.4.Содержание технологической операции ИВМ и оборудование для ее реализации
ГЛАВА 3 .ЭКСПЕРЕМНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ИОННОВАКУУМНОЙ МОДИФИКАЦИИ НА КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ И РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ИНСТРУМЕНТОВ ИЗ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ТВЕРДЫХ
СПЛАВОВ

3.1. Влияние ионно-вакуумной модификации на дефектную структуру и состав поверхностного слоя пластин из
, металлокерамических твердых сплавов
3.2. Влияние ионно-вакуумной модификации на физикомеханические свойства режущих пластин из металлокерамических твердых сплавов
3.3. Исследование воздействия ионно-вакуумной модификации на эксплутационные свойства металлокерамических твердосплавных
инструментов, работающих в условиях прерывистого резания
ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЗРАБОТКЕ СОДЕРЖАНИЯ ОПЕРАЦИИ ИОННО-ВАКУУМНОЙ МОДИФИКАЦИИ ИНСТРУМЕНТОВ ИЗ
МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ

4.1. Стадии проектирования технологического процесса ИВМ инструментов и содержания операции ИВМ по технологическим
переходам
4.2. Выбор способов ионно-вакуумной обработки для реализации
технологических переходов операции ИВМ
4.3 Выбор оборудования для реализации способов ионновакуумной обработки поверхности инструментов
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

работы [27] для анализа системы «инструментальный материал - покрытие -обрабатываемый материал» использовал феноменологическую конфигурационную модель вещества и разработал принципы построения композиционно-многослойного покрытия для режущего инструмента. В работе [28] показана возможность направленно изменять структуру покрытия и, тем самым, улучшать его свойства. Автор работы [39] обосновал принципиальную необходимость формирования в рабочей части инструмента энергетически устойчивые диссипативные структуры для повышения работоспособности последнего. Причем с точки зрения минимизации износа была доказана целесообразность формирования мелкодисперсных структур в поверхностных слоях твердого сплава.
Дальнейшее развитие научное направление, связанное с созданием многослойных композитов «инструментальный материал - покрытие», получило в работах [40, 41, 42], где рассмотрено строение поверхностного слоя, состоящего из двух зон:
- зона 1, ответственная за изнашивание режущего инструмента;
- зона 2, обеспечивающая функционирование зоны 1 за счет повышения сопротивляемости режущей части инструмента пластическому разрушению.
Указанное строение было реализовано тремя слоями композита: диффузионным термостабильным слоем, адгезионным подслоем и износостойким покрытием.
Интересно, что о необходимости формирования указанного выше адгезионного подслоя говорится в целом ряде публикаций. Так, в работе [43] изучено поведение износостойкого покрытия с металлическим подслоем. Необходимость химической совместимости поверхностных слоев с материалом подложки впервые была отмечена в работе [27].