Влияние квазикристаллических покрытий Al–Cu–Fe(B), полученных способом электронно-лучевого осаждения, на эксплуатационные свойства штампов и пресс-форм

Abstract

Рабочие поверхности ряда инструментов, например пресс-форм и штампов, при контакте с обрабатываемыми материалами (пластмасса, армированная углеродными волокнами, сталь, разогретая до 1150 °С) изнашиваются. Кроме того, на их рабочую поверхность налипает обрабатываемый материал, что приводит к изменению размеров, изготовляемых с их помощью изделий, а также к ухудшению качества обрабатываемых поверхностей. Защитные покрытия для таких инструментов должны отличаться не только повышенной твердостью, но и низкими значениями коэффициента трения и поверхностной энергии. Таким сочетанием свойств характеризуются сплавы с квазикристаллической структурой. Рассмотрена возможность получения способом электронно-лучевого осаждения квазикристаллических покрытий на основе сплава Al-Cu-Fe с добавками бора (Al-Cu-Fe(B) на рабочие поверхности пресс-форм и штампов, исследована их стойкость против износа в условиях эксплуатации. Показано, что применение квазикристаллических покрытий увеличивает стойкость против износа таких инструментов и продлевает срок их эксплуатации.

Working surfaces of some tools, for example, press-moulds and dies, are worn-out in contact with materials, being machined (plastic, reinforced with carbon fibers, steel, heated up to 1150 °C). Moreover, the material being machined is stuck to their working surface, thus leading to the change in sizes of products being manufactured and also to deterioration of quality of surfaces being machined. The protective coatings for such tools should be characterized not only by the increased hardness, but also by the low values of friction coefficient and surface energy. The alloys with a quasi-crystalline structure are characterized by the combination of these properties. Considered is the feasibility of producing of quasi-crystalline coatings on the base of alloy Al—Cu—Fe with additions of boron (Al—Cu—Fe(B)) on the working surfaces of press-moulds and dies by the method of electron beam deposition, their wear resistance under the service conditions was investigated. It is shown that application of quasi-crystalline coatings increases the wear resistance of these tools and extends the term of their service.