RU37721U1 - Режущий инструмент с многослойным покрытием - Google Patents

Description

- : ,,3 ., о,, i .v.- / .МПК С23С14/32

Режущий инструмент с многослойным покрытием

Полезная модель относится к области нанесения покрытий, в частности к нанесению покрытий испарением и конденсацией в вакууме, и может быть использована в инструментальном производстве для получения износостойких покрытий на режущем инструменте.

Известен режущий инструмент с износостойким ионноплазменным покрытием TIN, содержащим один слой толщиной 3 - 8 мкм (см. Верещака А.С. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями. М.: Машиностроение, 1993. С.252).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного режущего инструмента с покрытием, относится то, что в условиях прерывистого резания, в частности, при фрезеровании, режущий инструмент с однослойным покрытием не обеспечивает такой же высокой эффективности, как при непрерывном резании.

Наиболее близким режущим инструментом с покрытием того, же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является режущий инструмент с многослойным покрытием, содержащий инструментальную основу из твердого сплава и нанесенное на нее двухслойное износостойкое ионно-плазменное покрытие, состоящее из внешнего слоя нитрида титана TiN толщиной 2 мкм, промежуточного слоя нитрида титана-циркония TiZrN толщиной 2 мкм и нижнего слоя карбонитрида титана TiCN толщиной 2 мкм (см. Смирнов М.Ю. Повышение работоспособности торцовых фрез путем совершенствования конструкций износостойких покрытий. Дисс....канд. техн. наук., Ульяновск. - 2000. - 232 с.), принятый за прототип.

ческого результата при использовании известного режущего инструмента с многослойным покрытием, принятого за прототип, относится то, что в известном режущем инструменте многослойное покрытие имеет низкую прочность сцепления верхнего и промежуточного слоев, приводящую к бьютрому его отслоению в результате действия адгезионно-усталостных процессов, сопровождающих отделение застойной зоны от контактной площадки РИ на передней поверхности.

Технический результат - повышение стойкости режущего инструмента.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что возрастает прочность сцепления верхнего и промежуточного слоев многослойного покрытия за счет применения ионной бомбардировки поверхности осажденного промежуточного слоя с целью ее термомеханической активации.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной полезной модели, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленной полезной модели, определенные из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном режущем инструменте с многослойным покрытием, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию новизна.

Сущность полезной модели заключается в следующем. Предлагаемый режущий инструмент с многослойным покрытием, содержит инструментальную основу 1 из твердого сплава и нанесенное на нее трехслойное износостойкое ионно-плазменное покрытие 2, состоящее из верхнего слоя покрытия нитрида титана TiN 3, промежуточного слоя 4 нитрида титана-алюминия TiAIN (или нитрида титана-циркония TiZrN), подвергнутого ионной бомбардировке, и нижнего слоя карбонитрида титана TiCN 5.

Стойкостные испытания режущего инструмента проводили при симметричном торцовом фрезеровании заготовок из стали 5ХНМ на станке 6Р12. Режимы резания были следующими: скорость резания V 157 м/мин, подача S 0,25 мм/мин, глубина резания t 1,5 мм, ширина фрезерования В 20 мм. Обработка производилась без СОЖ. За критерий износа была принята величина фаски износа по задней поверхности ha 0,4 мм. Эффективность режущего инструмента определяли по величине коэффициента повышения стойкости, определяемого как отношение стойкости режущего инструмента с трехслойным покрытием, с промежуточной ионной бомбардировкой к стойкости трехслойного покрытия без промежуточной ионной бомбардировки.

Стойкость режущего инструмента с многослойным покрытием, содержащим слой TiAIN с промежуточной ионной бомбардировкой его поверхности, повышается в 1,3 раза по сравнению с инструментом с многослойным покрытием без промежуточной ионной бомбардировки. Стойкость режущего инструмента с многослойным покрытием, содержащим слой TiZrN с промежуточной ионной бомбардировкой его поверхности, повышается в 1,25 раза по сравнению с инструментом с многослойным покрытием без промежуточной ионной бомбардировки.

Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного режущего инструмента с многослойным покрытием следующей совокупности условий:

-средство, воплощающее заявленный режущий инструмент с многослойным покрытием при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в области нанесения покрытий, в частности в области нанесения покрытий испарением и конденсацией в вакууме, и может быть использовано в инструментальном производстве для получения износостойких покрытий на режущем инструменте;

-для заявленного режущего инструмента с многослойным покрытием в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;

-средство, воплощающее заявленную полезная модель при ее осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию промышленная применимость.

Claims (3)

1. Режущий инструмент с многослойным покрытием, содержащий инструментальную основу из твердого сплава и нанесенное на нее трехслойное износостойкое ионно-плазменное покрытие, состоящее из внешнего слоя покрытия нитрида титана TiN, нижнего слоя карбонитрида титана TiCN, отличающийся тем, что покрытие содержит промежуточный слой, подвергнутый ионной бомбардировке.

2. Режущий инструмент по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала промежуточного слоя выбран нитрид титана-алюминия TiAlN.

3. Режущий инструмент по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала промежуточного слоя выбран нитрид титана-циркония TiZrN.