Износостойкие покрытия

Износостойкие покрытия - неотъемлемая составляющая применения режущего инструмента, значительно повышающая эффективность обработки материалов. Значения покрытий возросли при появлении современных обрабатывающих центров, увеличилась интенсивность обработки детали. Однако, как показала, практика, не все потребители режущего инструмента правильно используют преимущества покрытий, не совсем понимают особенности их применения.

Какие основные достоинства покрытий следует выделить.

  1. Увеличение стойкости режущего инструмента происходит за счёт твёрдости самого покрытия, которая на порядок выше твёрдости быстрорежущих сталей или твёрдого сплава. Толщина покрытия на инструменте составляет от 1 до 4 микрон. Износ инструмента начинается, конечно, с вершины режущей кромки, которая контактирует с обрабатываемым материалом. Покрытие существенно замедляет процесс разрушения инструмента. 
  2. Снижение трения в зоне резанья инструмента. Это достоинство износостойких покрытий по значимости не уступает п. 1. Дело в том, что температура в точке резанья может достигать 1000°С. И это при поступлении охлаждающей жидкости в зону резанья. Любое из износостойких покрытий имеет коэффициент трения значительно ниже, чем сталь или твёрдый сплав. Снижение коэффициента трения приводит к снижению температуры в зоне резанья. Кроме того, уменьшается налипание обрабатываемого материала на инструмент. В результате появляется возможность увеличения режимов обработки материала, что ведёт к повышению эффективности использования оборудования. Как правило, режимы резания инструмента с покрытием на 30-50% выше, чем у инструмента без покрытия.
На предлагаемом видео видно преимущество инструмента с покрытием.



Основные характеристики применяемых покрытий представлены в таблице основных характеристик покрытий.

Основные износостойкие покрытия, применяемые в промышленности

Покрытие Инструмент Область применения
TiN
нитрид титана
метчики, свёрла,
НМ-пластины
инструментальная сталь, чугун,
легированные стали (но не титаносодержащие)
TiCN
карбонитрид титана
фрезы инструментальная сталь,
чугун, легированные стали
AlCrN
нитрид хромалюминия
сверла, метчики,
развертки,
легированные сплавы
TiAlN
нитрид титаналюминия
свёрла, фрезы высокоскоростная обработка сталей и сплавов,
обработка изделий без использования СОЖ
CrN
нитрид хрома
ножи, циркуль-
ные фрезы
дерево, фанера, ДСП
DLC 
алмазоподобное покрытие
ножи, свёрла пластик, дерево, композиты


Основные свойства покрытий

Характеристика TiN TiCN AlCrN TiAlN DLC
Цвет золотой т.серый
т.бурый
серый темно-
синий
чёрный
Твердость HV 2500 3200 3000 3000-3500 6000-95000
Коэфф. трения 0.65 0.45 0.35 0.42 0.1
Толщ. покр., мкм 3-5 1-4 1-6 1-3 0.5
Макс.рабочая температура, °С 600 600 1100 1100  


Дополнительную информацию о применении покрытий для режущего инструмента можно получить у специалистов нашей Школы.

Статья "Немного о покрытиях".