Исследователи Университета МИСИС провели сравнительный анализ упрочняющих покрытий для различных твердых сплавов, выявив наиболее оптимальные варианты для конкретных производственных задач. Эти покрытия могут существенно увеличить срок службы и производительность высокопрочных и износостойких режущих инструментов в металлообработке и машиностроении.
Поверхностное упрочнение твердых сплавов позволяет увеличить их срок службы и снизить затраты на замену и техническое обслуживание. При этом важным фактором является выбор подходящего покрытия для конкретного сплава. Для решения этой задачи исследователи НИТУ МИСИС сравнили свойства покрытий, нанесенных на два распространенных типа твердых сплавов: ВК10, используемый для обработки титана и жаропрочных сплавов, и Т14К8, применяемый для обработки углеродистых и легированных сталей.
Покрытия наносились методом ионно-плазменного вакуумно-дугового напыления arc-PVD, при котором материал конденсируется на подложке, образуя тонкую пленку.
«Значения твердости, адгезии с подложкой и износостойкости зависят от природы основы, на которую осаждены покрытия. Например, для покрытий на подложках из сплава Т14К8 зафиксированы наиболее высокие значения сжимающих макронапряжений, что улучшает износостойкость и сцепление с основой».
- Игорь Блинков, доктор технических наук, профессор кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МИСИС
Испытания показали, что многокомпонентные покрытия (Mo–Ti–Ni–Si–Al–N), нанесенные на подложки из твердых сплавов ВК10 и Т14К8, имеют значительные различия в механических свойствах. Твердость покрытия на подложках Т14К8 выше на 24%, а прочность сцепления больше на 16%. Результаты исследования опубликованы в журнале «Известия вузов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия».
«Мы показали, что между природой подложки и свойствами упрочняющих покрытий существует функциональная связь. Эти результаты важны для оптимизации выбора покрытий под конкретные типы твердых сплавов».
- Дмитрий Белов, кандидат технических наук, инженер кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МИСИС
Работа была выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда. В дальнейшем планируется расширить исследования, включив в них более широкий диапазон составов покрытий и различных материалов подложек. К исследованию уже проявил интерес «КУРГАНМАШЗАВОД», что подчеркивает актуальность и прикладное значение полученных данных.
