О повышении стойкости инструмента с нанослойными N-TiNx/CrNx покрытиями в процессе резания

Abstract

Анализируются результаты сравнительных испытаний режущих инструментов с нанослойными n-TiNx /CrNx покрытиями, получаемыми методом вакуумно-дугового осаждения на основе промышленных сплавов титана ВТ1-0 и хрома ВХ1-17 (легирован – 1,5 вес.%V), во взаимосвязи с изменениями их фазово-структурного состояния, микротвердости (Hv ), обусловленными отжигом в вакууме и на воздухе в интервале температур 300 ÷750 °С. Показано, что относительное увеличение стойкости режущего инструмента с нанослойными n-TiNx /CrNx покрытиями, наблюдаемое в условиях повышенных нагрузок, температур, при обработке труднообрабатываемых материалов, обусловлено фазовым упрочнением при отжиге до 500 °С вследствие распада метастабильных (не идентифицированных) фаз, неравновесных твердых растворов на основе взаимно растворимых систем TiN-CrN-VN, которые образуются в условиях вакуумно-дугового осаждения при температурах ~ 400 ÷ 450 °С.

Аналізуються результати порівняльних випробувань різального інструменту із наношаровими n-TiNx /CrNx покриттями, які здобуті методом вакуумно-дугового осадження на основі промислових сплавів титану ВТ1-0 і хрому ВХ1-17 (легований – 1,5 ваг. % V), у взаємозв’язку зі змінами їхнього фазово-структурного стану, мікротвердості (Hv ), обумовлених відпалом у вакуумі й на повітрі в інтервалі температур 300 ÷ 750 °С. Встановлено, що відносне збільшення стійкості різального інструменту з наношаровими n-TiNx /CrNx покриттями, яке спостерігається в умовах підвищених навантажень, температур, при обробці важкооброблюваних матеріалів, обумовлено фазовим зміцненням при відпалюванні до 500 °С внаслідок розпаду метастабільних (не ідентіфікованних) фаз, не рівноважних твердих розчинів на основі взаємно розчинних систем TiN-CrN-VN, які утворюються в умовах вакуумно-дугового осадження при температурах ~ 400 ÷ 450 °С.

Results of comparative test of the cutting instruments with nanolayered n-TiNx/CrNx coatings deposited by cathode-arc technique on the base of commercial alloys of titanium VТ1-0 and chromium VХ1-17 (with – 1,5 %V), in intercoupling with change of their phase-structured condition, microhardness (Hv ), stipulated annealing in the vacuum and on air in the interval of temperatures 300 ÷ 750 °С are analyzed. It is shown that relative increasing stability of cutting instrument with nanolayered n-TiNx /CrNx coatings observed in conditions of increased loads, temperatures, when processing hard-cutting materials is caused by phase hardening under annealing before 500 °С in con-sequence of the disintegration metastable (non identification) phases, non equilibrium hard solutions on the base of mutually soluble systems TiN-CrN-N, which are formed in conditions vacuum-arc deposition at temperatures ~ 400 ÷ 450 °С.