Актуальные проблемы в машиностроении. Том 10. № 1-2. 2023 Инновационные технологии в машиностроении ____________________________________________________________________ 15 технологического процесса в целом. Низкая производительность обработки заготовок из жаропрочных сплавов с высоким содержанием никеля связана, прежде всего, с физикомеханическими свойствами обрабатываемых материалов, недостаточной температуро- и теплопроводностью, высокими скоростями износа инструмента и др. причинами. Применение в качестве режущей части режущего инструмента минерало-керамики позволяет повысить период стойкости и увеличить режимы обработки. Однако, наиболее еѐ эффективное использование достигается при высоких скоростях механической обработки и съема припусков, когда контактная температура в зоне резания близка к интервалу пластичности (~800-850 град. Цельсия) [1]. Это ограничивает еѐ применение предварительной (черновой) обработкой массивных заготовок из-за большой вероятности возникновения дефектов поверхностного слоя (прежде всего растягивающих технологических остаточных напряжений), что недопустимо при изготовлении тонкостенных нежестких деталей. Некоторое повышение производительности обработки заготовок из труднообрабатываемых материалов может быть получено при использовании фрез с неравномерным шагом расположения режущих пластин по рабочей окружности инструмента [2]. Известны многочисленные попытки по использованию для этих целей инструментов с покрытиями [3]. Несмотря на многообразие геометрий, форм и покрытий режущего инструмента от ведущих мировых производителей под данные задачи, в реальных технологических процессах приживаются немногие решения, и, как правило, продолжается применение наиболее традиционных из них (покрытия на основе нитрида титана Ti-TiN-AlTiN) [3]. Скорости резания при этом составляют до 20 м/с, что немного по современных меркам. Важно понимать, что весь потенциал того или иного покрытия раскрывается при правильном применении по типу обрабатываемого материала, соблюдении режимов резания и требований к оборудованию, шпиндельной и зажимной оснастке. Теория Покрытие, способное эффективно работать по жаропрочным сплавам на никелевой основе, должно соответствовать условиям: • Обладать высокотемпературными свойствами • Быть стойким к окислению • Обладать высокой твердостью при высоких температурах • Быть микропластичным В покрытиях AlTiN на основе алюминия в результате воздействия высоких температур во время механической обработки образуется тонкий, но плотный слой оксида алюминия. Этот слой постоянно и независимо обновляется, защищая покрытие и твердый сплав от окислительного распада (см. рис.1). Однако, данный тип покрытий не лишѐн недостатков, и как правило их износ происходит изза хрупкости, пластических деформаций и расслоения. Повышение твердости и стойкости покрытия может быть достигнуто за счѐт изменения содержания алюминия и морфологии слоѐв [4]. Сопротивление окислению может быть улучшено за счет повышенного содержания алюминия, наноструктурирования или микролегирования (т.е. легирование с низким процентным
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1