Плазменный нагрев даёт возможность реализовать обработку материала в нескольких режимах: с полным поверхностным расплавлением, частичным расплавлением только связующей фазы, без расплавления с превращениями в карбидах и связке, либо только в связке. Данные режимы отличаются мощностью нагрева, которая может колебаться 20-150 кВт/см2.

При плазменной обработке с полным расплавлением композиции происходит интенсивное образование пор и сетки микротрещин, связанное с выгоранием связки и сверхбыстрой (со скоростью порядка 104-105 °С/с) кристаллизацией расплавленного слоя. Стойкость инструмента при такой обработке, несмотря на увеличение твердости, не повышается, причиной чего является хрупкость упрочненной режущей кромки.

Плазменный нагрев с частичным расплавлением связующей фазы также приводит к образованию пор и микротрещин на поверхности. Однако в этом случае они более мелкие и их значительно меньше, чем при обработке с полным расплавлением. Твердость поверхности упрочненных сплавов повышается незначительно, а наличие на рабочей поверхности дефектов (трещин, микропор) не позволяет использовать упрочнение для повышения стойкости инструмента.

Наиболее высокие значения твердости исследованных сплавов достигаются при плазменной обработке без расплавления связки -- при нагреве поверхности до температур порядка 1300-1495 °С. В этом случае основным процессом, определяющим структуру и свойства упрочненной зоны, является контактное плавление межфазных границ карбид-связка.

Для сплавов WC-Co контактное плавление межфазных границ. В условиях хорошей смачиваемости компонентов (угол смачиваемости 0°) способствует разделению плотных групп карбидов на мелкие частицы - монокристаллы, что является одним из факторов повышения дисперсности структуры при упрочнении.

В условиях высокоскоростного нагрева и крайне малой выдержки в нагретом состоянии одновременно с процессом перегруппировки нет роста частиц карбидов по механизму перекристаллизации через связку (растворение -- осаждение) и по механизму коалесценции.

Степень превращения в карбидах в условиях контактного плавления неодинакова и зависит от их размеров. Окончательная структура сплавов системы WC-Co при плазменном упрочнении формируется в неравновесных условиях высокоскоростного охлаждения. Распад пересыщенного твердого раствора вольфрама и углерода в кобальт происходит с выделением дисперсных вторичных карбидов. Наряду с измельчением карбидной фазы положительное влияние на свойства упрочненных сплавов оказывает и изменение формы зерен: исходные прямоугольные очертания нарушаются, зерна приобретают неправильную форму и «рыхлые» края.

При плазменной обработке поверхности сплавов системы WC-TiC-Co без расплавления поверхности твердость также значительно повышается. Эти сплавы характеризуются неполной смачиваемостью компонентов (и > 0°) и условиях контактного плавления, что не в полной мере позволяет реализовать дисперсионное упрочнение связки. Повышение твердости сплавов WC-TiC-Co после плазменного воздействия связано с измельчением зерен и упрочнением связки при насыщении ее вольфрамом и углеродом в результате диффузии и распада пересыщенного твердого раствора (Ti, W)C[40].

Плазменное упрочнение без расплавления с превращениями только в Co-связке (нагрев до температуры ниже 1200 °С) не приводит к заметному повышению твердости и изменениям структуры, что обусловлено кратковременностью воздействия. Карбидные зерна и межфазные границы сохраняются неизменными[40].

Таким образом, при плазменной обработке на оптимальных режимах повышение твердости спеченных твердых сплавов обусловлено дисперсионным механизмом упрочнения связующей фазы и повышением степени дисперсности карбидной связки. В результате реализуется зернограничное упрочнение сплава при увеличении удельной поверхности межфазных границ карбид-карбид и карбид-связка[40, 41].

Влияние плазменной обработки на характер разрушения спеченных твердых сплавов систем WC-Co и WC-TiC-Co исследовалось для среднезернистой серии со средним размером карбидных зерен 2-3 мкм. Плазменную обработку каждого сплава осуществляли на двух наиболее оптимальных режимах -- с расплавлением кобальтовой связки и без плавления с превращениями в карбидах и связке. Средние значения исследованных параметров приведены в таблице 2[40].

Таблица 2 - Твердость HV и трещиностойкость поверхности твердых сплавов при плазменном упрочнении

Генератор плазмы работает на горючей смеси: пропан-бутан, кислород, воздух (соотношение 5:1:8). Емкость заряда конденсаторов в электрическом преобразователе составляет 400-1200 мкФ, напряжение 3,5 кВ, индуктивность подводящих проводов 50 мкГн. Особенностью этого генератора является наличие расходуемого электрода 11, который позволяет вводить в плазму легирующие элементы. Кроме того, возможность продувки РК и электрода газами обеспечивает подачу в межэлектродный зазор реакционного газа, а также защиту от окисления и охлаждение модифицируемой поверхности. Фокусирование плазменной струи в данном случае осуществляется газодинамическим сжатием на конусе 10 и силами, образующимися при прохождении электрического тока между концом расходуемого электрода и внутренней поверхностью конуса[40].

Энергетические характеристики плазменных струй на выходе из плазматрона имеют зависимость от напряженности электрического поля и длины межэлектродного зазора[44]. В результате экспериментального исследования установлено [40], что при длине межэлектродного зазора L = 200 мм и напряженности электрического поля 400 -г- 500 кВ/м плазменная струя имеет температуру 20000 К, а скорость 6 км/с. Плотность электрического тока в плазменной струе составляет J = (1-7)-103 А/см2, а температура 25000 К. Тепловой поток в изделие может изменяться в диапазоне (0,1-5)-106 Вт/см2. Величина потока тепла зависит от прохождения электрического тока по плазменной струе к поверхности образца. Изолированный от " земли" образец не коммутирует электрический ток, и поверхность обрабатывается только энергией плазменной струи [40].

Управление энергетическими характеристиками импульса осуществляется изменением технологических параметров: емкости конденсаторов С = 600 - 1200 мкФ, расстоянием до поверхности изделия Н, а также включением изделия в электрическую цепь как катод или изолировано[44].

Изучив существующие исследования по ПДО карбида вольфрама и связующей фазы(кобальт)[44], можно сделать выводы о влиянии такой обработки на материал. Импульсно плазменная обработка структуру и параметры WC существенно не меняет, образцы имеют кристаллическую решетку ГПУ, в материале происходит рост кристаллитов, связанный с перераспределением дефектов (дислокаций), что, по-видимому, сопровождается образованием напряжений сжатия. Изменения связующей фазы: в исходном состоянии кобальт - ГЦК со слегка измененным параметром. Импульсно-плазменная обработка приводит к появлению сложной смеси фаз - ГПУ-Со, сложных карбидов типа W6Co6C, W3Co3C и неравновесных карбидов составов W2C, WC1x, W6C2 по-видимому, находящихся в связующей фазе.

Все это позволяет сделать заключение о том, что при обработке формируется неравновесная структура связующей фазы, за счет чего возникают внутренние напряжения сжатия, которые, естественно, должны увеличить работоспособность материала[44].

1.1.8 Химико-термическая обработка

В настоящее время существует множество разновидностей химико-термической обработки материалов. В данном разделе будет рассмотрен способ обработки твердосплавного инструмента, являющийся результатом исследования существующих методов химико-термической обработки, анализа их достоинств и недостатков.

Существует способ химико-термической обработки сталей, включающий приготовление обмазки на карбида бора, титана, ферромаpганца, фтористого натрия и отходов катализаторного производства с водой в качестве связующего. ХТО изделий проводят в электропечи при температуре 850-1050оС в течение 4-6 ч с последующей закалкой при температуре диффузионного насыщения. Указанный способ позволяет повысить насыщающую способность состава с увеличением толщины упрочненного слоя до 190 мкм.

Также известен способ химико-термической обработки сталей, основанный на диффузионном насыщении поверхностного слоя в твердой (порошковой) смеси следующего состава: 40-60% B, 30-60% Ti и активатор, обеспечивающий получение диффузионного слоя ?100 мкм (в зависимости от состава слоя) с твердостью Hн = 1800.

Недостатком приведенных способов является низкая скорость формирования боротитанированных слоев, большой расход насыщающей смеси при засыпке в контейнер и невозможность повторного ее использования.

Прототипом рассматриваемой химико-термической обработки сплавов типа ВК был способ комплексной химико-термической обработки твердосплавного инструмента при температуре 980оС в течение 1-2 ч без использования защитной атмосферы в порошковой насыщающей смеси следующего состава % : Карбид бора 20-25, Железосинеродистый калий 26-20, Двуокись титана 16-20, Окись алюминия 16-20, Алюминий 10-16, Хлористый аммоний, 1-3 Древесный уголь 6-11. Данный способ обеспечивает получение высокой микротвердости покрытия (2620-2760 кгс/кв. мм) при глубине диффузионного слоя 6-6,5 мкм. Однако этот метод может быть использован только при производстве многоогранных неперетачиваемых твердосплавных пластин и не пригоден при изготовлении, например, бурового инструмента из твердого сплава, т. к. достигаемая глубина диффузионного слоя не удовлетворяет требованиям их износостойкости[45].

Главной задачей при разработке данного метода было создание высокоизносостойкого твердосплавного инструмента, работающего при повышенных давлениях и ударных нагрузках.

В результате её решения разработан способ химико-термической обработки твердосплавного инструмента, включающий обработку в смеси порошков боросодержащих и титаносодержащих компонентов, оксида алюминия и активатора, в котором перед обработкой инструмент выдавливают в смесь порошков, а обработку проводят в две стадии в вакууме сначала при температуре 980±5оС в течение 2-2,5 ч, затем - при температуре 1000±5оС в течение 2-2,5 в смеси, содержащей в качестве боросодержащего компонента бор, в качестве титаносодержащего - титан и фтористый аммоний в качестве активатора, при следующем соотношении компонентов, мас. % : бор 40-50, титан 30-40, оксид алюминия 15-20, фтористый аммоний до 5. Порошки титана и аморфного бора являются поставщиками активных атомов Ti и B для образования диффузионного слоя.

Фтористый аммоний NH F (ГОСТ 3775-72) - активатор процесса и служит для создания газовой фазы на основе фторидов насыщающих элементов.

Оксид алюминия Al2O3(ТУ-6-09-2046-64) является инертной добавкой насыщающей смеси и служит для предотвращения ее спекания, а также для повышения качества поверхности обрабатываемого твердосплавного инструмента.

Введение в состав насыщающей смеси порошка аморфного бора основано на результатах исследований процесса борирования кобальта и вольфрама в присутствии активатора. Порошок титана как диффундирующее вещество дает возможность получить в диффузионном слое твердый раствор TiC-WC, химически более инертный, чем WC, что обеспечивает увеличение срока службы инструмента. В то же время на начальной стадии диффузионного процесса порошок титана частично используется как геттер, способствуя интенсификации процесса.

Для приготовления насыщающей смеси используют порошкообразные компоненты фракций 0,1-0,2 мм. Смесь порошков без активатора просушивают при температуре 300-400оС в течение 1 часа, затем добавляют активатор (NH4F) и тщательно перемешивают[45].

Для проверки эффективности обработки была проведена химико-термическая обработка образцов применяемых в буровой технике, осуществлялась она с использованием установки СДВУ-50, предназначенной для диффузионной сварки в вакууме.

Применяемая ячейка для проведения химико-термическая обработки выполняется из стали Х18Н10Т и в виде цилиндрического основания с крышкой с возможностью приложения давления. Смесь из просушенных порошков следующего состава, мас. % : титан 35, бор 40, NH4F 35, Al2O3 20, засыпается в ячейку, слегка утрамбовывается, устанавливается обрабатываемый образец и закрывается крышкой с зазором 2-3 мм. Усилием давления P на крышку образец вдавливался в порошок для плотного контакта с насыщающей смесью. Соприкасаемые поверхности обрабатывались тальком, чтобы избегать спекания при высоких температурах в вакууме. Подготовленную таким образом ячейку помещали в вакуумную камеру установки, производилась откачка до 10-4 мм рт. ст. , нагрев до 980оС, выдержка в течение 2 ч, подъем температуры до 1000оС с выдержкой 2 ч, охлаждение и напуск воздуха (при температуре 300оС)

Результаты исследования показывают, что обработка твердосплавных инструментов согласно предлагаемому способу позволяет получить увеличение глубины диффузионного слоя в 70-300 раз (в зависимости от структуры и химического состава исходного материала инструмента) по сравнению с использованием известного способа.

Микротвердость образцов после ХТО по предлагаемому способу носит характер последовательного снижения твердости от поверхности образца к центру, без резких переходов твердости от насыщенного слоя к исходной сердцевине, что исключает сколы в процессе эксплуатации твердосплавного инструмента.

Использование предлагаемого способа ХТО позволяет, сохраняя исходные прочностные характеристики инструмента, и в частности бурового, из твердого сплава типа ВК, получить высокую твердость (Hн200 ? 2100 кг/кв. мм) на рабочей поверхности на глубине порядка 2 мм с плавным переходом к исходной твердости (Hн200 ? 1200 кг/кв. мм).

Указанные свойства диффузионного слоя позволяют повысить износостойкость твердосплавного инструмента в 4 раза по сравнению с промышленно выпускаемым, что значительно повышает ресурс его работы.

Реализация способа в серийном производстве возможна при использовании существующих вакуумных шахтных печей[45].

1.2 Упрочнение нанесением износостойких покрытий

Направление повышения стойкости инструмента путем нанесения износостойких покрытий на основе нитридов, карбидов, карбонитридов, боридов и оксидов тугоплавких металлов получило широкое развитие, так как обеспечивает сокращение инструментального материала.

Применение традиционных методов упрочнения инструментов за счет сложного легирования инструментальных материалов в настоящее время в большей степени ограничено из-за дефицитности ряда элементов. В связи с этим создание принципиально новых инструментальных материалов, так называемых композиционных, которые обладают повышенной поверхностной износостойкостью наряду с относительно высокой прочностью и вязкостью основы, позволит приблизиться к достижению золотой середины экономии материала и качества обработки.

Таким образом, нанесение износостойких покрытий на инструментальные материалы позволяет приблизиться к решению задачи "идеального" инструментального материала, обладающего высокой износостойкостью. Инструмент, изготовленный из такого материала, может удовлетворять самым высоким требованиям, предъявляемым к качеству, надежности и производительности.

Широкое промышленное применение инструментов с износостойкими покрытиями позволяет решать целый комплекс важнейших задач:

* значительное повышение стойкости и надежности формообразующего инструмента;

* увеличение срока службы инструмента и повышение производительности процессов формообразования деталей;

* сокращение расхода дорогостоящих инструментальных материалов и

дефицитных элементов типа W, Мо, Та, Со для их изготовления;

* повышение качества поверхностного слоя и точности размеров обрабатываемых деталей.

Существующие методы получения покрытий на рабочих поверхностях формообразующего инструмента, с учетом специфики протекания процессов формирования покрытий, можно разделить на четыре основные группы:

* к первой группе относятся методы, при которых формирование покрытий осуществляется преимущественно за счет диффузионных реакций между насыщаемыми элементами и структурами инструментального материала;

* во вторую группу входят методы формирования покрытий, где последнее образуется за счет реакций между парогазовыми смесями, состоящими из соединения металлоносителя и второго компонента, служащего как газом-транспортером, так и восстановителем. При этом одновременно в процессе формирования покрытия большой вклад вносят субструктура поверхности материала инструмента и интердиффузионные реакции между конденсатом и материалом инструмента;

* к третьей группе можно отнести методы формирования покрытий за счет химических и плазмохимических реакций потока частиц одновременно в объемах пространства, непосредственно примыкающего к насыщаемым поверхностям инструментального материала;

* к четвертой группе можно отнести методы формирования покрытий за счет взаимодействия материала детали с высокоэнергетическим потоком механически частиц или плазмы [46].

Рассмотрим данные группы более подробно.

К первой группе относятся химико-термические методы образования покрытий (ХТМ), основанные на твердофазовом, жидкофазовом и газофазовом насыщении поверхности инструмента. Диффундирующие элементы могут насытить поверхность инструмента непосредственно без промежуточных реакций, либо с предшествующей химической реакцией на границе между инструментальным материалом и покрытием, или же в объеме исходных реагентов.

К методам первой группы относится метод термодиффузионного насыщения твердосплавных пластин плоской формы( метод ДТ), разработанный во

Всесоюзном НИИ твердых сплавов.

Метод основан на термообработке твердосплавных пластин в специальной порошковой засыпке из материалов, содержащих Ti, при температурах, достаточных для реализации диффузионных реакций в среде водорода. Метод не требует специального оборудования, так как осуществляется в стандартных водородных электропечах непрерывного действия, при этом не требуется точная дозировка и очистка газа-восстановителя ( Н2). Производительность процесса ДТ высока - до 500 пластин/час при выходе годной продукции не ниже 95%. Скорость роста толщины покрытия до 10 -15 мкм/час. Вместе с тем метод термодиффузионного насыщения, основанный на порошковой металлургии, имеет недостатки, связанные:

* во-первых, с наличием порошковой смеси на рабочих поверхностях инструмента;

* во-вторых, с необходимостью герметизации контейнера или использования защитных газов;

* в-третьих, с одноразовым использованием смеси.

Ко второй группе методов нанесения износостойких покрытий на рабочие поверхности формообразующего инструмента можно отнести методы химического осаждения покрытия ( ХОП).

Методы этой группы также представляют собой методы формирования износостойких покрытий по комплексному методу, но в данном случае большой вклад вносят интердиффузионные реакции между конденсатом и материалом инструмента.

Данный способ заключается в формировании вокруг покрываемой детали газовой среды, содержащей летучие соединения осаждаемого элемента, и создании таких условий, при которых на поверхности детали протекает химическая реакция образования твердого покрытия. Кроме того, продуктами реакций являются газообразные вещества, непрерывно удаляемые из зоны подложки.

Методы ХОП (химического осаждения покрытий из пароплазменной фазы), имеющие в мировой практике наименование CVD (Chemical Vapor Deposition), получили широкое распространение для нанесения покрытий на основе карбидов, нитридов, карбонитридов титана, а также окисла алюминия на многократные неперетачиваемые твердосплавные пластины. Покрытия из TiN, TiC, TiCN являются базовыми при производстве инструментов из твердых сплавов. Методами ХОП из газовой фазы можно получать однослойные, двухслойные и даже трехслойные покрытия, состоящие последовательно из карбида титана, карбонитрида титана и нитрида титана.

На основе методов ХОП разработаны технологии, применяемые известными фирмами - производителями твердосплавных инструментов США, Австрии, ФРГ, Франции. В России был разработан метод нанесения покрытий на неперетачиваемые твердосплавные пластины (ВНИИТС), получивший наименование ГТ.

При газотермическом нанесении покрытий применяют установку карусельного типа, которая характеризуется высокой производительностью, так как в отличие от аналогичных установок зарубежных фирм режим нанесения покрытий осуществляется в непрерывно действующем цикле, а для загрузки и разгрузки реакторов деталями нет необходимости прерывать процесс. Установки карусельного типа наиболее эффективны при массовом производстве деталей с покрытием. Для реализации метода ГТ в условиях инструментальных цехов во ВНИИТС была разработана компактная установка УНИП, которая позволяет наносить покрытия из карбида и нитрида Ti не только на многогранные твердосплавные пластины, но и на монолитный твердосплавный инструмент.

К методам ХОП можно также отнести методы GC и GM, представляющие собой лицензионные технологии шведской фирмы " Сандвик Коромант" и австрийской фирмы "Планзее" по производству твердосплавных пластин.

Разновидностью методов ХОП является метод вакуумного титанирования (КВТК), разработанный в МИИТ совместно с Московским комбинатом твердых сплавов.

Методы ХОП обычно реализуются при температуре около 1000-1200 °С, что исключает их использование для нанесения покрытий на инструменты из быстрорежущих и углеродистых сталей с низкой температурой отпуска.

К третьей группе методов нанесения покрытий могут быть отнесены методы физического осаждения покрытий (ФОП), основанные на процессах ионно-плазменной обработки в вакууме, применяемых в технологии производства изделий для переноса массы материалов. В одном случае это локальное или повсеместное (по всей поверхности обрабатываемой детали) удаление материала обрабатываемой подложки с целью ее очистки, в другом случае - распыление материала, используемое для получения пленочных покрытий на подложках.

Среди методов физического осаждения покрытий (ФОП), получивших в мировой практике наименование PVD (Phisikal Vapor Deposition) можно выделить:

* метод конденсации покрытий из пароплазменной фазы в вакууме с ионной бомбардировкой поверхностей детали ( КИБ), разработанный Харьковским физико-техническим институтом АН УССР;

* метод реактивного электронно-плазменного осаждения покрытий из пароплазменной фазы в вакууме (РЭП);

* магнетронно-ионное распыление ( МИР) и его разновидность - магнетронно-ионное реактивное распыление (МИРР);

* ионное плакирование и его разновидность - активированное реактивное распыление (метод ARE).

Физические методы нанесения покрытий представляют наиболее прогрессивные направления в области производства.

Возможность широкого варьирования температурой в зонах нанесения покрытий позволяет использовать вакуумно-плазменные методы в качестве универсальных методов для нанесения покрытий на инструменты из твердых сплавов.

Вакуумно-плазменные методы универсальны и с точки зрения возможности получения широкой гаммы монослойных, многослойных и композиционных покрытий на базе одноэлементных, многоэлементных и многокомпонентных соединений на основе нитридов, карбидов, карбонитридов, боридов и оксидов тугоплавких металлов IV - VI групп Периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Применение вакуумно-плазменных методов значительно расширяет технологические возможности инструментов с покрытиями. Эти методы позволяют более эффективно, чем перечисленные выше методы первой и второй группы управлять процессом получения покрытий с заданными свойствами, а также предупреждать образование геометрических, кристаллохимических и физико-механических дефектов на поверхности инструментального материала.

Наиболее характерной особенностью покрытий, получаемых вакуумно-плазменными методами, является отсутствие переходной зоны между покрытием и инструментальным материалом. Это обусловлено весьма слабым взаимодействием между осаждаемым материалом и субструктурами инструментального материала в условиях относительно низких температур последнего. Это обстоятельство является весьма важным, так как создается возможность получения комплекса свойств на рабочих поверхностях инструмента практически без ухудшения его объемных свойств - прочности и вязкости.

Методы ФОП реализуются в широком температурном диапазоне (200- 800 °С), поэтому они применимы для нанесения покрытий не только на теплостойкий твердосплавный инструмент, но и на инструменты из углеродистых, легированных углеродистых и быстрорежущих сталей с более низкой теплостойкостью.

К четвертой группе методов нанесения износостойких покрытий на формообразующие поверхности инструмента можно отнести плазменный и детонационный методы, но в отличие от методов, рассмотренные выше, они не так часто используются при упрочнении формообразующего инструмента небольших размеров.

Особенно неудовлетворительно работают инструменты с напыленными плазменными и детонационными покрытиями, имеющие криволинейные поверхности или сложную форму режущей кромки. Это связано с сильно выраженным направленным эффектом потока частиц, формирующих покрытие. Обычно наиболее качественные покрытия образуются только на поверхностях инструмента, расположенных под прямым углом к потоку частиц.

Основным недостатком покрытий, напыленных плазменным методом, является высокая пористость, слабая адгезия с инструментальным материалом, необходимость тщательной подготовки поверхности инструмента и то, что не всегда можно регулировать свойства покрытия. Кроме того, плазменные методы недостаточно производительны, и при их использовании создаются сильные шумы.

Несколько более качественные покрытия формируются при использовании детонационного метода, когда покрытие образуется с помощью энергии взрыва газовых смесей.

Детонационные покрытия характеризуются высокой плотностью и хорошей адгезией с материалом основы. Однако этим покрытиям присущи почти все главные недостатки напыляемых покрытий. К тому же при детонационном нанесении покрытий создается шум, превышающий 140дБ, и стоимость оборудования, реализующего этот метод, очень высока[46].

1.3 Анализ и выбор оптимального метода обработки

Проанализировав выше сказанное, можно сказать, что на сегодняшний день существует огромное количество методов поверхностного упрочнения твердых сплавов. При выборе оптимального метода следует ориентироваться на максимальное достижение требуемого результата, т.е. получение требуемого сочетания свойств.

Таким образом, наиболее эффективным и прогрессивным методом является упрочнение твердых сплавов нанесением износостойких покрытий. Наиболее эффективным из представленных методов является метод КИБ( метод конденсации вещества из пароплазменной фазы в условиях ионной бомбардировки). Технология КИБ реализуется в широком температурном диапазоне( 200-8000С), поэтому в условиях многономенклатурного производства изделий, этот метод наиболее универсален, а с точки зрения возможности нанесения покрытий на различные формообразующие инструменты из твердого сплава, позволяет наносить покрытия на острую кромку и, вследствие равномерного характера осаждения, не вызывает ее притупление, следовательно, может с успехом использоваться для упрочнения мелкоразмерного инструмента.

Среди большой номенклатуры видов покрытия в последнее время все большее внимание уделяется углеродным, алмазоподобным покрытиям (АПП), обладающих рядом уникальных свойств: высокой твёрдостью, высоким удельным сопротивлением, хорошей теплопроводностью, оптической прозрачностью, стойкостью к агрессивным средам и т. д. Нанесение алмазаподобного покрытия на твердосплавный инструмент позволяет значительно улучшить технические характеристики инструмента и повысить его ресурс, что, в связи с дороговизной материала, приводит к положительному экономическому эффекту.

2. Методика проведения экспериментов

2.1Методика нанесения износостойких покрытий на прецизионный твердосплавный инструмент

Для определения эффективности нанесения износостойких покрытий на твердосплавный мелкоразмерный инструмент проводилось нанесение покрытий на поверхность твердосплавных сверл( диаметр сверла 0.2мм). Наносимые покрытия: АПП; АПП, легированное азотом; слоистое покрытие, состоящее из чередующихся слоев титана и АПП

Для получения покрытий с углеродными слоями, была использована серийная установка вакуумного напыления УВНИПА-1-001 (УРМ3.279.070) (рисунок 9).