Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 4

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 20 No. 4 2018 53 EQUIPMENT. INSTRUMENTS Увеличение износостойкости инструмен- та обусловлено формированием на его поверх- ности диффузионного титанового слоя микро- твердостью до 30 000 МПа (см. рис. 5). Высокая микротвердость достигается благодаря присут- ствию в поверхностном слое карбидов титана TiC, имеющих микротвердость 31 500 МПа [20]. Однако для сплавов типа ТК наибольшая изно- состойкость выявлена для образцов, имеющих микротвердость 27 000 МПа. Образцы с макси- мальной микротвердостью показали низкую из- носостойкость вследствие высокой хрупкости формирующегося слоя, практически полностью состоящего из карбида титана TiC, а также фор- мирования толстых покрытий. Несмотря на низ- кие антифрикционные свойства титана, форми- рование диффузионного слоя на основе твердого раствора карбида титана TiC в  -Ti ведет к боль- шему увеличению износостойкости, чем фор- мирование диффузионного слоя исключительно на основе TiC. При температуре диффузионного насыщения 1000 ºС формируется твердый рас- твор карбида титана TiC в α-Ti, содержание α-Ti находится на уровне 2…3 %. Благодаря диффу- зионному насыщению твердых сплавов титаном увеличивалась макротвердость инструмента. Пластина из сплава Т15К6 с диффузионным титановым слоем имеет твердость по Роквеллу 91 HRA , пластина из сплава ВК8 имела макро- твердость 90 HRA . В ходе анализа данных, полученных при ис- пытаниях, выяснилось, что при скорости обра- ботки 100 м/мин стойкость инструмента с PVD- покрытием и инструмента с диффузионным титановым покрытием, состоящим из частиц карбида титана в титановой матрице, оказалась равной в группах резания P и K. Близкие ре- зультаты также получены в группе резания М. В группах резания N, S, H стойкость инструмен- та с диффузионным титановым покрытием, со- стоящим из частиц карбида титана в титановой матрице, превосходит стойкость инструмента с покрытием PVD. Однако при увеличении ско- рости резания до 190 м/мин инструмент с диф- фузионным титановым покрытием, состоящим из частиц карбида титана в титановой матрице, показал наибольшую износостойкость по отно- шению к инструменту с покрытием PVD. При этом снижение стойкости инструмента с диф- фузионным титановым покрытием, состоящим из частиц карбида титана в титановой матрице, при увеличении скорости резания в группах ре- зания Р и К составило не более 11 %. При скорости100м/минисследуемыйинстру- мент способен увеличить стойкость инструмен- та по сравнению с инструментом без покрытия от 4,1 до 6,5 раз в зависимости от группы реза- ния (рис. 6, а ). Увеличение стойкости в 4,1 раза наблюдается в группе резания S при обработке титанового сплава ВТ1-00. Увеличение стойко- сти в 6,5 раза наблюдается в группе резания H при обработке закаленной стали. По сравнению с инструментом, имеющим PVD-покрытие, при скорости резания 100 м/мин максимальное уве- личение стойкости резца составляет 1,5 раза. Такое увеличение стойкости наблюдается при обработке сплавов группы S. В сплавах групп P, M, K, N износостойкость резца, имеющего по- крытие PVD, незначительно отличается от стой- кости инструмента с диффузионным титановым покрытием. При увеличении скорости до 190 м/мин ин- струмент с диффузионным титановым покры- тием, состоящим из частиц карбида титана в титановой матрице, способен увеличить стой- кость покрытого инструмента от 4,5 до 7,4 раз. Минимальное повышение стойкости наблюда- ется при обработке алюминиевых сплавов, мак- симальное – при обработке закаленных сталей. С увеличением скорости происходит снижение стойкости инструмента с PVD-покрытием отно- сительно инструмента с диффузионным титано- вым покрытием, состоящим из частиц карбида титана в титановой матрице. Так, увеличение стойкости пластины составляет до 1,85 в зави- симости от группы резания. Исключение состав- ляет группа резания K. При обработке чугунов стойкость инструмента с диффузионным тита- новым покрытием, состоящим из частиц карби- да титана в титановой матрице, и инструмента с PVD-покрытием примерно равны. Максималь- ная износостойкость резца с диффузионным ти- тановым покрытием, состоящим из частиц кар- бида титана в титановой матрице, наблюдается при обработке закаленных сталей. Увеличение износостойкости резцов с диф- фузионным титановым покрытием, состоящим из частиц карбида титана в титановой матрице, объясняется свойствами карбида титана, состав- ляющего основу данных покрытий, – высокой