МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ НА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЙ И ШТАМПОВЫЙ ИНСТРУМЕНТ ИЗ СТАЛИ И ТВЕРДОГО СПЛАВА Российский патент 1997 года по МПК B22F7/04 C22C29/16 C23C30/00 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к материалам на основе нитрида титана для покрытий на стальной и твердосплавный, режущий и металлодавящий инструмент.

Известны материалы на основе нитрида титана, наносимые на детали и инструмент путем осаждения из газовой фазы или методом генерации вещества катодным пятном вакуумной дуги /см. 1. Хомяк Б.С. Пути повышения стойкости холодновысадочного инструмента и качества изготовляемых деталей. М. НИИмаш, 1980, с.49. 2. Джеломанова Л.М. Прогрессивные методы нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент. Обзор. М. НИИмаш. 1979. 48 с. 3. Григорьев А. И. Развитие ионно-вакуумных износостойких покрытий в автомобильной промышленности. Автомобильная промышленность. 1981. N 3. с.25-27/.

Известные материалы на основе нитрида титана не обеспечивают необходимое их качество при работе режущего и металлодавящего инструмента.

Наиболее близким техническим решением, которое принято за прототип, является режущий инструмент с однослойным износостойким покрытием, содержащий нитрид титана /H.F.Bunshan, A.H.Snabaik, at ol Fhin Solid Films. 1977, 45, N 3, с.453-462/.

Известный инструмент не обеспечивает стабильной работы инструмента (режущего и металлодавящего) с циклическими нагрузками.

Для повышения прочности сцепления покрытия с подложкой материал дополнительно содержит один или несколько металлов из группы: рутений, палладий, родий при следующем соотношении компонентов, мас. один или несколько металлов из группы: рутений, палладий, родий по 0,15-0,4, нитрид титана остальное.

Техническое решение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. На рабочие поверхности пластинок из твердого сплава ВКЗ-М проходных резцов, предназначенных для точения закаленной стали 30ХГСА с HRC38-40, после полной финишной обработки наносят на установке "Булат" материал на основе нитрида титана, содержащий, мас. 0,2 рутения, нитрид титана остальное.

Для получения покрытий используют катод из титана, содержащий в своем составе, мас. 0,25 рутения.

Пример 2. На рабочей поверхности пластинок из твердого сплава ВКЗ-М проходных резцов, предназначенных для точения закаленной стали Х12М с HRC60, после полной финишной обработки наносят материал на основе нитрида титана, содержащий в своем составе, мас. 0,2 рутения, 0,2 палладия, 0,2 родия, нитрид титана остальное.

Для получения покрытий используют катод из титана, содержащий, мас. 0,25 рутения, 0,25 палладия, 0,25 родия.

Контроль обработанной поверхности инструмента, приведенного в примерах, и который обрабатывался по способу-прототипу, показал, что при эксплуатации имеет место отслаивание покрытия.

Контроль обработанной поверхности инструмента, приведенного в примере, и который обрабатывался по предложенному способу, показал, что при эксплуатации отслаивание покрытия отсутствует.

Применение предложенного изобретения позволит повысить прочность адгезионного сцепления покрытия с подложкой.

Материал для покрытия на металлорежущий и штамповый инструмент из стали и твердого сплава на основе нитрида титана дополнительно содержит один или несколько металлов из группы рутений, палладий, родий по 0,15-0,4 мас.%, нитрид титана - остальное.

Материал для покрытия на металлорежущий и штамповый инструмент из стали и твердого сплава, содержащий нитрид титана, отличающийся тем, что он дополнительно содержит один или несколько металлов из группы рутений, палладий, родий при следующем соотношении компонентов, мас.

Один или несколько металлов из группы
Рутений 0,15 0,4
Родий 0,15 0,4
Палладий 0,15 0,4
Нитрид титана Остальноее