Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 20 № 4 2018 46 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Влияние диффузионного титанирования из среды легкоплавких жидкометаллических растворов на работоспособность режущего твердосплавного инструмента типа ТК и ВК Александр Соколов а , Эдуард Бобылёв b, * Кубанский государственный технологический университет, ул. Московская, 2, г. Краснодар, 350072, Россия a https://orcid.org/0000-0002-8105-1429, sag-51@bk.ru, b https://orcid.org/0000-0001-7754-1807, ebobylev@mail.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2018 Том 20 № 4 с. 46–59 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2018-20.4-46-59 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Механическая обработка резанием является одним из наиболее распространенных способов получения деталей в машиностроении. Произ- водительность процесса резания, как и качество ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.793.5 История статьи : Поступила: 26 июня 2018 Рецензирование: 04 июля 2018 Принята к печати: 22 сентября 2018 Доступно онлайн: 15 декабря 2018 Ключевые слова : Режущий твердосплавной инструмент Диффузионные титановые покрытия Стойкость инструмента Карбид титана Качество внутреннего объема Финансирование Работа выполнена при поддержке Российского Фонда Фундаменталь- ных Исследований, номер договора 18-38-00382. АННОТАЦИЯ Введение. Современным подходом к улучшению эксплуатационных свойств режущего инструмента является нанесение на его поверхность функциональных слоев на основе карбидов, нитридов, оксидов таких металлов, как титан, хром, алюминий, кремний и т.д. Несмотря на множество технологий нанесения покрытий на режущий инструмент, большинство из них обладают такими недостатками, как сложность оборудования, ограниченная геометрия покрываемых изделий, ограниченный элементный состав наносимых покрытий, низкие эксплуатационные свойства получаемых покрытий. Вышеуказанные недостатки отсутствуют у технологии диффузионной металлизации из среды легкоплавких жидкометаллических растворов. Цель работы: анализ влияния диффузионного титанирования из среды легкоплавких жидкометаллических растворов на износосойкость твердосплавного инструмента и качество механической обработки резанием. Методами исследования являлись испытания на макро- и микротвердость, микрорентгеноспектральный анализ, рентгенофазовый анализ, натурные испытания на стойкость инструмента и на качество обработанных деталей. Результаты и обсуждение. Выявлено, что функциональные диффузионные титановые слои, получаемые при помощи диффузионного титанирования из среды легкоплавких жидкометаллических растворов, формируются на базе карбида титана TiC. При этом характерно наличие двух слоев – поверхностного, имеющего микротвердость порядка 30 000 МПа, и переходного, характеризующегося плавным снижением микротвердости и изменением концентрации титана. Было выявлено, что структура диффузионного слоя и переходной зоны зависит от температуры диффузионного насыщения, от длительности диффузионного насыщения, а также от режимов последующей термической обработки. Разработанная технология позволяет увеличить стойкость инструмента по сравнению с инструментом, не имеющим покрытие, до 7,4 раза, а также, имеющим PVD-покрытие, до 1,85 раза в зависимости от группы резания и скорости обработки. Наиболее эффективны покрытия при высоких скоростях резания – 190 м/мин. При этом параметр шероховатости R a снижается до двух раз в зависимости от группы резания и режимов обработки. Для цитирования: Соколов А.Г., Бобылёв Э.Э. Влияние диффузионного титанирования из среды легкоплавких жидкометаллических растворов на работоспособность режущего твердосплавного инструмента типа ТК и ВК // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2018. – Т. 20, № 4. – С. 46–59. – doi: 10.17212/1994-6309-2018-20.4-46-59. ______ *Адрес для переписки Бобылёв Эдуард Эдуардович , старший преподаватель Кубанский государственный технологический университет, ул. Московская, 2, 350072, г. Краснодар, Россия Тел: +7-918-975-8933 ; e-mail: ebobylev@mail.ru получаемой продукции, во многом зависят от выбора инструментального материала и свойств его поверхностных слоев. В настоящее время наиболее распространены сменные многогран- ные режущие пластины с механическим кре- плением, изготовленные из различных твердых сплавов. Применение твердых сплавов обуслов- лено их высокой твердостью, износостойкостью, теплостойкостью и другими физико-механиче- скими свойствами. Однако эксплуатационные характеристики режущего инструмента могут