OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 1 2026 103 TECHNOLOGY ленном состоянии, которые зависят от его структуры, а также тепловое состояние оснастки, определяемое маркой инструментальной стали, способами химико-термического упрочнения ее рабочей поверхности и составом используемых разделительных и смазочных средств [5]. Стоит отметить, что допустимый интервал корректировки температуры металла не превышает 10 °C, а типичным материалом для изготовления пресс-форм служит сталь марки 4Х5МФС, подвергаемая азотированию. Таким образом, достижение сбалансированного теплового режима литья требует проведения трудоемких итерационных расчетов и экспериментальных подгоночных испытаний, что увеличивает время и стоимость подготовки производства. Современная научно-исследовательская практика демонстрирует многообразие вариантов решений, направленных на улучшение эксплуатационных свойств алюминиевых отливок, производимых литьем под давлением. Тем не менее реализация любой из известных технологий сталкивается с объективными технологическими барьерами и предполагает существенные материальные вложения и временные ресурсы для проведения испытательных циклов, а также тонкой регулировки производственных параметров. В подобной ситуации особую актуальность приобретает создание инновационной методики коррекции свойств алюминиевых отливок, демонстрирующей минимальную чувствительность к вариациям технологических режимов литейного производства. К числу принципиально важных разработок в данной области относится использование упрочняющих покрытий на основе нитридных и карбонитридных фаз, наносимых на формообразующие элементы оснастки методом ионно-плазменного осаждения в вакуумной среде [6]. К дополнительным технологическим решениям, способствующим улучшению качества отливок, относятся создание вакуума в полости оснастки [7] и применение кислородного процесса литья под давлением [8–12]. Основной целью указанных методов выступает минимизация газовой фазы в рабочем пространстве прессформы. Вместе с тем внедрение этих подходов сопряжено с необходимостью кардинального переоснащения производственной линии и создания дополнительных систем обеспечения безопасности, что ведет к значительному росту капитальных затрат. Согласно данным экспериментальных изысканий [13–19], осаждение многослойной структуры TiCN-TiN-MoN методом катодно-ионного напыления на рабочие поверхности литейной оснастки, задействованной в производстве алюминиевых отливок, может обеспечить существенное улучшение характеристик готовой продукции. Механизм положительного воздействия обусловлен комплексом факторов, ключевыми из которых выступают минимизация сил трения на границе раздела фаз «расплав – оснастка» и оптимизация теплоотвода в процессе эксплуатации пресс-формы. Помимо упомянутого метода существуют и другие подходы к нанесению защитных слоев. Исследования, описанные в источниках [20–23], показывают, что нанесение металлического слоя на рабочую поверхность пресс-формы может повысить общую эффективность процесса литья под давлением цветных металлов и сплавов, приводя к получению отливок с улучшенным качеством и увеличенным сроком службы. Материалами покрытия были выбраны вольфрам и карбид вольфрама. Однако в указанных исследованиях не установлена четкая корреляция между конкретными методами нанесения покрытия и результирующими показателями качества отливок. Кроме того, в них отсутствует целенаправленный анализ особых требований и проблем, присущих именно процессу литья под давлением алюминиевых сплавов. Согласно результатам, представленным в научных работах [24–29], ионная имплантация хрома и молибдена демонстрирует значительный потенциал для модификации поверхностных свойств. Вместе с тем практическое применение этой методики сдерживается рядом технологических ограничений, ключевыми из которых являются формирование покрытия с недостаточной толщиной, негативно влияющей на сопротивление абразивному износу, а также высокая сложность реализации самого процесса осаждения. Экспериментальные исследования, изложенные в работе [12], продемонстрировали перспективность применения композитных покрытий металл-керамика. Хотя полученные материалы характеризуются повышенной микротвердо-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1