ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 1 2026 108 ТЕХНОЛОГИЯ Рис. 4. Значения шероховатости отливок, полученных в пресс-формах: 1 − с азотированием; 2 − с покрытием TiN; 3 − с покрытием TiCN-TiN-MoN Fig. 4. Roughness values of castings produced in dies with: 1 – a nitrided surface; 2 – a TiN coating; 3 – a TiCN-TiN-MoN coating Ra 0,8 мкм в начальный период эксплуатации пресс-формы независимо от способа обработки рабочей поверхности оснастки. В течение первых 50 тыс. рабочих циклов технология с нанесением покрытия на поверхности пресс-формы не демонстрировала существенного влияния на данный показатель, однако при дальнейшем увеличении количества запрессовок разница в значениях шероховатости продукции, полученной с использованием разных методов обработки, заметно возрастала (рис. 4). Ресурсные испытания показали, что к моменту достижения 75 тыс. рабочих циклов шероховатость поверхности отливок, сформированных в азотированной пресс-форме, достигла критического порога в Ra 3,2 мкм. Напротив, образцы, полученные с применением покрытий, нанесенных методом катодно-ионной бомбардировки, сохраняли значение параметра Ra на уровне в среднем вдвое ниже. Проведенный анализ позволяет заключить, что пресс-форма с азотированным покрытием сохраняет приемлемое качество поверхности в течение 75 тыс. циклов, тогда как оснастка с покрытиями, полученными методом катодно-ионной бомбардировки, обеспечивает соответствие требованиям к шероховатости вплоть до 100 тыс. рабочих циклов. Сравнительная оценка также выявила преимущество многослойной системы TiCNTiN-MoN над монослойным покрытием TiN по комплексу эксплуатационных характеристик. Технико-экономический анализ показывает, что нанесение износостойких покрытий методом катодно-ионной бомбардировки (КИБ) обладает не только технологическими, но и экономическими преимуществами перед традиционным азотированием. При сопоставимой капитальной стоимости оборудования трудоемкость процесса КИБ (2…3 часа) на порядок ниже, чем у азотирования (20…30 часов), что обеспечивает сокращение операционных расходов и уменьшение времени простоя пресс-форм. Многослойное покрытие TiCN-TiN-MoN, сочетающее высокую износостойкость и низкую трудоемкость нанесения, может быть рекомендовано для серийного производства как наиболее рациональное решение, обеспечивающее снижение себестоимости отливок при одновременном повышении их качества. Выводы На основе проведенного исследования было установлено, что нанесение износостойких покрытий методом катодно-ионной бомбардировки статистически значимо снижает объемную газовую пористость отливок по сравнению с классическим азотированием. Наиболее эффективным является многослойное покрытие TiCN-TiN-MoN, которое обеспечивает снижение максимального диаметра пор на 58 %, а их общего количества – на 40 %, что позволяет классифицировать получаемые отливки как изделия с пониженной пористостью (2 балла
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1