Повышение стойкости металлорежущего инструмента из быстрорежущей стали Р6М5 комплексной ионно-плазменной обработкой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Нагимов Рустем Шамилевич

• Нагимов Рустем Шамилевич
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Нагимов Рустем Шамилевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ УПРОЧНЕНИЯ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ

1.1. Методы упрочнения быстрорежущей стали

1.1.1. Поверхностное легирование быстрорежущей стали

1.1.2. Нанесение защитных покрытий на быстрорежущую сталь

1.2. Комбинированная обработка быстрорежущей стали

1.3. Комплексная ионно-плазменная обработка быстрорежущей стали

1.3.1. Комплексная ионно-плазменная обработка в раздельном вакуумном цикле

1.3.2. Комплексная ионно-плазменная обработка в едином вакуумном цикле

Выводы по главе

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Физико-механические свойства исследуемого материала

2.2. Методика подготовки образцов и измерения шероховатости

2.3. Методика проведения экспериментов

2.4. Методика проведения моделирования

2.4.1. Методика проведения математического моделирования

2.4.2. Методика проведения численного моделирования

2.5. Методики измерения твердости поверхности и глубины азотированного слоя

2.5.1. Методика измерения микротвердости поверхности

2.5.2. Методика измерения глубины азотированного слоя

2.6. Методика определения износостойкости поверхности

2.7. Методика определения адгезионной прочности

2.8. Методика измерения толщины покрытия

2.9. Методика измерения фазового состава покрытия

2.10. Методика измерения химического состава покрытия методом электронной микроскопии

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ИОННОГО АЗОТИРОВАНИЯ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ КОМПЛЕКСНОЙ ИОННО-ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКЕ

3.1. Разработка математической модели для прогнозирования температуры детали при ионном азотировании с использованием плазменного источника с накальным катодом

3.1.1. Результаты моделирования методом линейной регрессии

3.1.2. Результаты моделирования методом к-ближайших соседей

3.1.3. Результаты моделирования методом дерева решений

3.1.4. Результаты моделирования методом опорных векторов

3.2. Разработка математической модели для прогнозирования глубины диффузионного слоя при ионном азотировании с использованием плазменного источника с накальным катодом

3.3. Результаты экспериментального исследования физико-механических

характеристик поверхности после комплексной ионно-плазменной обработки

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ ПОСЛЕ КОМПЛЕКСНОЙ ИОННО-ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ

4.1. Результаты экспериментального исследования микротвердости поверхности быстрорежущей стали после комплексной ионно-плазменной обработки

4.2. Результаты экспериментального исследования толщины покрытия быстрорежущей стали после комплексной ионно-плазменной обработки

4.3. Результаты экспериментального исследования адгезионной прочности покрытия на быстрорежущей стали после комплексной ионно-плазменной обработки

4.4. Результаты экспериментального исследования износостойкости поверхности быстрорежущей стали после комплексной ионно-плазменной обработки

4.6. Результаты экспериментального исследования поверхности быстрорежущей стали после комплексной ионно-плазменной обработки методом электронной

микроскопии

Выводы по главе

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КОМПЛЕКСНОЙ ИОННО-ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ ИНСТРУМЕНТА ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ

5.1. Численное моделирование процесса диффузии детали «Фреза»

5.2. Разработка перспективного типового технологического процесса комплексной ионно-плазменной обработки детали типа «Фреза»

5.3. Результаты проведения производственных испытаний

5.4. Разработка программного продукта для расчета технологических параметров

комплексной ионно-плазменной обработки

Выводы по главе

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение стойкости металлорежущего инструмента из быстрорежущей стали Р6М5 комплексной ионно-плазменной обработкой»

ВВЕДЕНИЕ

В современном машиностроении наблюдается тенденция к внедрению инновационных высоколегированных материалов, что позволяет увеличить ресурс работы изделия. Повышенная поверхностная твердость и прочность этих материалов значительно усложняют процесс механической обработки. В результате наблюдается усиленное абразивное воздействие на режущие инструменты, что приводит к увеличению скорости их износа и снижению общего ресурса. Это обстоятельство требует разработки специализированных технологических режимов обработки и применения модифицированных режущих инструментов с повышенной стойкостью к абразивному износу. Это в свою очередь влияет на увеличение затрат на изготовление детали, учитывая приобретение нового режущего инструмента, а также простой станка по причине множественных переналадок. Анализ рынка показал, что примерно 20% металлорежущего инструмента изготавливается из быстрорежущей стали (БРС), поскольку она способна выдерживать высокие ударные нагрузки. Однако при сравнении БРС с твердосплавными аналогами можно заметить, что износостойкость и скорость резания инструментов из твердых сплавов выше.

Для решения данной проблемы используются различные способы упрочнения инструментальных материалов. Наиболее перспективными являются способы комбинированной обработки, позволяющие совмещать уже известные методы упрочнения. Технология комплексной ионно-плазменной обработки режущих инструментов представляет собой комбинированный процесс, включающий ионное азотирование и нанесение защитного покрытия в едином или разделенном вакуумном цикле. Такой подход обеспечивает значительное повышение микротвердости и трибологических характеристик рабочей поверхности инструмента, что приводит к увеличению его ресурса при обработке высоколегированных сталей и сплавов. Использование плазменного источника с накальным катодом позволяет проводить процесс в едином вакуумном цикле с улучшением качества поверхностного слоя благодаря проведению ионной очистки и активации поверхности.

На основании вышеизложенного поставлена цель работы: повышение стойкости металлорежущего инструмента из быстрорежущей стали Р6М5 комплексной ионно-плазменной обработкой.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Анализ способов упрочнения металлорежущих инструментов из быстрорежущей стали и обоснование выбора комплексной ионно-плазменной обработки, включающей ионное азотирование с последующим нанесением защитного покрытия.

2. Разработка математической модели для прогнозирования температуры детали из быстрорежущей стали при ионном азотировании с использованием плазменного источника с накальным катодом.

3. Экспериментальное исследование физико-механических характеристик образцов из быстрорежущей стали после комплексной ионно-плазменной обработки с нанесением защитного покрытия.

4. Разработка типового технологического процесса комплексной ионно-плазменной обработки металлорежущего инструмента из быстрорежущей стали Р6М5 и программного обеспечения для расчетов параметров процесса.

5. Выполнение производственных испытаний фрезы из быстрорежущей стали с комплексной ионно-плазменной обработкой.

Научная новизна:

1. Впервые получены закономерности влияния технологических режимов (отрицательное смещение потенциала на подложке в диапазоне от 350 до 700 В, ток разряда плазменного источника в диапазоне от 15 до 50 А, концентрация азота в газовой смеси в диапазоне от 0.4 до 0.6) и продолжительности процесса ионного азотирования с использованием плазменного источника с накальным катодом из стали Р6М5 на температуру поверхности металлорежущего инструмента и глубину диффузионного слоя. На основе полученных закономерностей разработана математическая модель расчета температуры поверхности инструмента.

2. Установлено, что с увеличением продолжительности процесса ионного азотирования с использованием плазменного источника с накальным катодом, глубина диффузионного слоя увеличивается по закону у = 301п(х) - 66 для температуры 475 °С. При времени обработки более 60 минут снижается адгезионная прочность покрытия с 16.4 Н до 15.5 Н, с микротвердостью более 1300 НУ.

3. Установлено, что предварительное ионное азотирование с использованием плазменного источника с накальным катодом, перед нанесением покрытия Т1Л1/Т1ЛШ, при технологических режимах азотирования и = 550 В, I = 50 А, пропорциями газовой смеси Лг/Ы2 = 1/1 и временем обработки в 35 минут увеличивает износостойкость поверхности в 1.5 раза и улучшает адгезию покрытия на 30 % по сравнению с покрытием Т1Л1/Т1ЛШ.

Теоретическая и практическая значимость работы:

1. Разработан новый способ упрочнения инструмента из быстрорежущей стали, по которому на поверхности металлорежущего инструмента из быстрорежущей стали формируют азотированный слой и наносят износостойкое покрытие в едином вакуумном цикле (Патент РФ № 2745919).

2. Разработан способ нанесения композиционного покрытия на деталь из инструментальной стали, по которому на поверхности инструмента формируют диффузионный слой в азотосодержащем газе, осаждают адгезионный слой из титана, переходной слой из и функциональный слой системы ТьА1 (Патент РФ № 2756960).

3. Разработана численная модель диффузионных процессов, проходящих на поверхности режущего инструмента, принимающая на вход 3Э-модель детали и рабочие режимы и позволяющая рассчитать глубину азотированного слоя в зависимости от геометрии инструмента. Данная модель может быть использована на машиностроительных предприятиях для выбора оптимальных режимов, тем самым уменьшая длительность разработки технологического процесса комплексной ионно-плазменной обработки.

4. Разработан типовой технологический процесс комплексной ионно-плазменной обработки металлорежущего инструмента из быстрорежущей стали Р6М5. Применение данного технологического процесса позволяет увеличить ресурс работы металлорежущего инструмента типа фреза в 1.4 раза по сравнению с технологическим процессом нанесения покрытия TiAlN. Повторяемость результатов подтверждена актами производственных испытаний, а также обработкой режущих инструментов в количестве более 20 штук.

Положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель, описывающая температуру нагрева подложки в зависимости от технологических режимов комплексной ионно-плазменной обработки с использованием плазменного источника с накальным катодом.

2. Экспериментально подобранная архитектура «инструмент-азотированный слой-защитное покрытие», обеспечивающая повышение стойкости металлорежущего инструмента из быстрорежущей стали Р6М5 при фрезерной обработке в 1.4 раз по сравнению с инструментом с покрытием.

3. Способ упрочнения металлорежущего инструмента из быстрорежущей стали путем комплексной ионно-плазменной обработки.

4. Типовой технологический процесс комплексной ионно-плазменной обработки металлорежущего инструмента из быстрорежущей стали.

Апробация работы:

Основные результаты диссертации докладывались на международных и всероссийских конференциях: XI Всероссийская молодежная научная конференция «Мавлютовские чтения» (Уфа, 2017), Всероссийская (с международным участием) конференция «Физика низкотемпературной плазмы» ФНТП-2017 (Казань, 2017), 27th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum (Грайфсвальд, 2018), 14th International Conference «Gas Discharge Plasma and Their Application» GDP-2019 (Томск, 2019), XVII Всероссийская с международным участием школа-семинар по структурной макрокинетике для молодых ученых имени академика А. Г. Мержанова ИСМАН-2019 (Черноголовка, 2019), 21st International

Conference on Surface Modifications of Materials by Ion Beams SMMIB-2019 (Томск, 2019), 14-я международная конференция «Пленки и покрытия — 2019» (Санкт-Петербург, 2019), «International Conference on Nuclear and Radiation Physics and Materials» (Ереван, 2019), XII Международная научно-техническая конференция «Авиамашиностроение и транспорт Сибири» (Иркутск, 2019), X Всероссийская научно-техническая конференция молодых специалистов (Уфа, 2019), 7th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects EFRE-2020 (Томск, 2020), 15th International Conference «Gas Discharge Plasma and Their Application» GDP-2021 (Екатеринбург, 2021), 19-я Международная научно-техническая конференция «Быстрозакаленные материалы и покрытия» БМП-2022 (Москва, 2022), IV Международная конференция «Газоразрядная плазма и синтез наноструктур» GDP-NANO 2023 (Казань, 2023).

Публикации

По материалам диссертационной работы опубликовано 12 печатных работ, в том числе 7 статей индексированы в Scopus и Web of Science, 3 работы опубликованы в журналах ВАК и получено 2 патента на изобретения. Список основных публикаций приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста, содержит 73 рисунка и 19 таблиц. Работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы, включающего в себя 114 наименований, и 5 приложений.

Аннотация диссертационной работы по главам:

В первой главе приведен литературный анализ отечественных и зарубежных работ по тематике исследования. Рассмотрены методы упрочнения быстрорежущей стали, в том числе ионно-плазменные.

Во второй главе описываются методики исследований, моделирования и проведения экспериментов. Приведены оборудования и параметры их работы.

В третьей главе приводятся математические модели для прогнозирования температуры детали и глубины диффузионного слоя при ионном азотировании.

Исследованы физико-механические характеристики поверхности при рассчитанных режимах ионного азотирования.

В четвертой главе приведены результаты исследования физико-механических и структурно-фазовых характеристик покрытий после комплексной ионно-плазменной обработки.

В пятой главе представлена разработанная технология комплексной ионно-плазменной обработки деталей из быстрорежущей стали. Приведены результаты производственных испытаний.

Выводы по работе содержат основные результаты диссертационной работы.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ УПРОЧНЕНИЯ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ

Существует множество способов упрочнения металлорежущих инструментов, которые можно разделить на пять основных групп и рассматривать отдельно [1]: деформационное воздействие; термическое воздействие; поверхностное легирование; нанесение покрытий и комбинированная обработка. Причем каждый отдельно взятый метод по-разному влияет на поверхностный слой инструмента. Деформационное воздействие изменяет геометрию инструмента. Поверхностное легирование изменяет структуру поверхности. Термическое воздействие также влияет на структуру поверхностного слоя, а также при определенных режимах может влиять на микрогеометрию. Нанесение покрытий образует тонкую защитную пленку. Комбинированный метод обработки позволяет совмещать вышеперечисленные вариации: например, комплекс поверхностного легирования и нанесение покрытий или термическое воздействие и деформационная обработка. Также, возможна комбинация сразу трех методов. К примеру, термическое воздействие, затем поверхностное легирование и последующее нанесение покрытия. Доля этих методов в современном машиностроении Российской Федерации различается и в приблизительном виде представлена на рисунке 1.1 [2].

1.1. Методы упрочнения быстрорежущей стали

Твердый сплав

Нитрид б^ч

Керамика

Рисунок 1.1. Систематизация методов упрочнения инструмента.

Алмаз

Быстрорежущая сталь

Наиболее используемые РИ в авиадвигателестроении - это фрезы (концевые, цилиндрические, червячные и др.), сверла, зенкера. Для таких инструментов самыми подходящими методами упрочнения могут являться нанесение покрытий, химико-термическая обработка (в частности, ионное азотирование), а также комбинация этих методов [3].

1.1.1. Поверхностное легирование быстрорежущей стали

Метод поверхностного легирования заключается в термодиффузионном насыщении легирующим элементом поверхности защищаемого металла [4]. Наиболее распространёнными в машиностроении способами поверхностного легирования инструментов из БРС являются ионная имплантация, лазерное поверхностное легирование, электроимпульсное легирование и химико-термическая обработка (ХТО) [5].

Метод ионной имплантации (или ионного легирования) заключается в введении легирующих элементов в поверхностные слои металлов путём использования ионных пучков. Легированный слой формируется при бомбардировке поверхности ионами легирующих элементов. Метод характеризуется высокой энергией бомбардировки пучков ионов (5^2000 кэВ) [6,7]. Многие авторы связывают упрочнение инструментальных материалов при ионной имплантации с изменением субструктуры и фазового состава поверхностных слоев [8,9]. Металлофизические исследования поверхности имплантированного инструмента из БРС показывают, что микроструктура облученной стали Р6М5 резко отличается от исходной [10,11]. Ионная имплантация зачастую происходит ионами азота [12,13], кремния [14], палладия [15] и иными элементами. Ветушко Е.Н. проводил плазменную иммерсионную ионную имплантацию азота в БРС Р6М5 при температурах 380-500°С, что позволило увеличить микротвердость поверхности в 2-4 раза [16]. Углов В.В. в своих работах [17] проводил высокоинтенсивную имплантацию ионов азота и бора в сталь АШ М2, что привело к формированию слоя в 40 мкм, увеличив твердость в 2 раза и уменьшив коэффициент трения в 2 раза. Карпович А.Н. доказал, что ионная

имплантация азотом БРС HSS16DX при 720 К приводит к увеличению коррозионной стойкости в 1.3 раза, что связано с изменениями фазового состава: развитие двух конкурирующих процессов (образование твердых растворов азота в исходных матричных фазах и формирование новых фазовых выделений) и приросту износостойкости в 1.5 раза [18]. А. В. Белый и др. изучали влияние ионной имплантации азота на деревообрабатывающий инструмент из БРС, где смогли повысить износостойкость инструмента [19]. Также, известны работы по ионной имплантации углерода [20], бора [21] и др. в БРС.

Метод электроакустического напыления-легирования (ЭЛАН) позволяет вводить в состав упрочняющей поверхности необходимые тугоплавкие химические элементы. Так, Кишуров В.Н., Ипполитов В.М. и др. в своих работах применяли данный метод для легирования поверхности БРС. Такой способ позволил получить модифицированные рабочие поверхности инструментов с увеличением износостойкости в 2-3 раза по сравнению со стандартным РИ [22-24].

Метод лазерного легирования позволяет нанести на поверхность металла легирующие добавки с одновременным воздействием направленным лазерным лучом. Белашова И.С. в своих работах достигла повышения твердости на поверхности инструмента из БРС, снижения ударной вязкости и повышения теплостойкости (на 200-300°С) [25,26]. Белова А.С. изучала возможности лазерного легирования при изготовлении РИ из БРС [27]. Показаны следующие особенности лазерно-легированных слоев: при значительной твердости (более 10 ГПа) покрытия обладают очень низкой хрупкостью, близкой к нулю, особенно после повторного лазерного переплава; тепловое воздействие вплоть до 900°С не приводит к укрупнению элементов структуры и значительному разупрочнению; кроме высокой износостойкости покрытия обладают удовлетворительной коррозионной стойкостью.

Наиболее широкое распространение получили методы химико-термической обработки. Такие методы как азотирование, цементация, цианирование наиболее часто используются для увеличения износостойкости РИ из БРС.

Применение азотирования для упрочнения различных инструментальных сталей, в том числе и БРС, исследовали Лахтин Ю.М., Арзамасов Б.Н., Эденхофер и др. В таких работах было доказано, что азотирование инструментальных сталей повышает поверхностную твердость и износостойкость режущих инструментов [28].

Геллер Ю.А. в своей работе указал, что азотирование при 520°C в течение 6 ч. позволяет получить на БРС Р18 слой толщиной 0,04-0,05 мм [29]. По данным Лахтина Ю.М. [30] указывается, что стойкость азотированных сверл на 30% выше, чем цианированных. В работе Эденхофера резцы из БРС после ионного азотирования имеют твердость 1000-1250 HV. Также, приводятся данные о повышении срока службы изделия из Р18 в 5 раз после ионного азотирования при 500-520°C в течении 30 минут [31].

Вафин Р.К. в своей работе установил влияние ионного азотирования в тлеющем разряде на структуру и фазовый состав БРС Р6М5. Образцы подвергались воздействию ионного азотирования с магнитным полем при Т = 500°C, давлении P = 44 Па в течении 4 часов. Экспериментально установлено, что обработка при данных режимах приводит к увеличению микротвердости поверхности БРС, обусловленной формированием нитридных фаз в приповерхностном слое с более высоким процентным содержанием азота, а также приводит к образованию поверхностного модифицированного слоя, состоящего из a-Fe. Также, использование магнитного поля позволило увеличить толщину получаемых слоев в 5-6 раз для Р6М5. По результатам данной работы был разработан технологический процесс структурно-фазового модифицирования поверхности инструмента из БРС [32].

Beer P. и др. проводили низкотемпературное ионное азотирование БРС HSS18. Результаты показали, что режущие свойства при ионном азотировании при температуре 350°C лучше, чем при температуре 500°C из-за повышающейся хрупкости с температурой процесса [33].

Пронин А.И. и др. азотировали БРС Р6М5К5 при различных режимах. Испытания на стойкость позволили установить, что самым оптимальным режимом при механической обработке деталей из титанового сплава ВТ20, является

упрочнение инструмента ионным азотированием, проводимым на режимах: In = 70 А; 1а = 90 А; T = 500°С [34].

В докторской диссертации Рамазанова К.Н. исследовались структурно-фазовые превращения различных сталей, в том числе БРС после ионного азотирования при различных режимах [35]. Akbari и др. изучали эффект ионного азотирования на БРС AISI M2. Азотирование проводилось в течение 8 часов при температуре 450°C, что привело к повышению микротвердости в 1.5-3 раза [36].

Поверхностное легирование в данном случае может иметь роль ассистирующего элемента. Такая обработка несущественно повышает износостойкость и другие физико-механические характеристики, но в комбинации с нанесением износостойких покрытий имеет потенциал.

1.1.2. Нанесение защитных покрытий на быстрорежущую сталь

Нанесение износостойких покрытий на рабочие поверхности инструмента является наиболее эффективным способом обеспечения оптимального сочетания "твердость - пластичность" [2,37,38]. Применение покрытий увеличивает стойкость инструментов в 1.4-6 раз в зависимости от обрабатываемого материала [39]. Из всего многообразия вариантов нанесения покрытий наиболее распространенными в инструментальном машиностроении являются химическое осаждение из газовой фазы (CVD) и физическое осаждение из газовой фазы (PVD) [40,41].

В современном машиностроении наибольшее распространение получили покрытия на основе нитридов титана. Исследования по покрытиям этой системы были проведены еще в 1970-80х годах. Впервые такие покрытия зачастую наносились при помощи CVD метода. Moll и др. наносили покрытия TiN толщиной 2 и 3 мкм и исследовали микротвердость такого покрытия, адгезионную стойкость, а также применение таких покрытий в машиностроении [42]. В работах [43,44] подробно исследовалась адгезионная прочность нитридов титана на быстрорежущие стали. P. Hedenquist и др. в 1990 году провел анализ покрытий TiN, где описал как такие покрытия повышают различные физико-механические параметры инструмента из

быстрорежущей стали [45]. Наряду с этим происходило развитие других однослойных покрытий, например, системы ТЮ, CrN и др. (рис. 1.2) [46].

Рисунок 1.2. Эволюция покрытий, применяемых для упрочнения металлорежущего

инструмента из БРС.

Развитие методики нанесения многокомпонентных покрытий, относительно использованию монослойных, позволило увеличивать физико-механические характеристики инструментов. Наиболее используемым на сегодняшний день является покрытие (Ti,Al)N. По сравнению с однокомпонентным такая

комбинация металлов способствует увеличению твердости, стойкости к окислению, повышению износостойкости, стабильности механических свойств при эксплуатации в условиях повышения температур [47].

PalDey, Deevi в начале 2000-х исследовали покрытие системы на БРС

AISI М2, где исследовали физико-механические характеристики этого покрытия, такие как микротвердость, адгезионная прочность, коэффициент трения и сравнивали их с покрытием ТМ На рис. 1.3 показано изменение силы трения при нормальной нагрузке вдоль канала царапин на покрытии во время испытания на

адгезионную прочность [48,49].

Нормальная нагрузка (Н) Рисунок 1.3. Изменение силы трения при нормальной нагрузке на покрытие (Т1,Л1)К

Варданян Э.Л. и др. подробно изучали физико-механические характеристики покрытий, осажденных на БРС. Так, в работе [50] была разработана технология нанесения композиционных покрытий на основе интерметаллидов системы Ti-Al, где исследована зависимость содержания интерметаллидов TiAl от количества слоев при различных расстояниях от центра рабочего стола. Было доказано, что для увеличения процентного содержания интерметаллидов в покрытии необходимо увеличить плотность потока ионов алюминия и осаждать покрытие при большой скорости вращения рабочего стола для увеличения количества слоев.

В работе [51] изучалось влияние покрытий на основе интерметаллидов системы Т1-Л1 на долговечность долбежного инструмента, изготовленного из БРС ЭП657МП. Результаты исследований показали, что микротвердость составляет 34.75 ГПа, а модуль упругости - 204.17 ГПа. Также было установлено, что значение упругого восстановления составило 62%, а индекс пластичности материала - 0.17, что позволило повысить механические свойства. По результатам исследований было

установлено, что применение интерметаллидных покрытий системы ТьА1 позволило увеличить срок службы инструмента по сравнению с исходным в 6 раз.

В работе [52] исследовались покрытия на основе интерметаллидов системы Ть А1 с легированием хрома. Результаты показали, что ресурс работы инструмента из БРС увеличился в 10 раз относительно инструмента без покрытия (рис. 1.4).

Рисунок 1.4. Долбежный инструмент: а) с покрытием, легированным хромом; б) без покрытий; в) результаты сравнения

производственных испытаний.

В работе [53] исследовали трение и износостойкость покрытия Т1АШ/Т^ нанесенные на быстрорежущую сталь. Проведенные производственные испытания показали, что основным механизмом износа такого покрытия является совместное действие отслаивания, скалывания, адгезии, диффузии элементов и окисления.

Назаров А.Ю. и соавторы в своих работах разработали технологию нанесения интерметаллидных покрытий системы Т1-А1 в средах различных реакционных газов - О, С, N. Полученное многослойное покрытие с установленной архитектурой (рис. 1.5) позволило увеличить адгезионную прочность, микротвердость, а также износостойкость РИ из БРС [54-56].

Рисунок 1.5. Архитектура покрытия TiAl(C,O,N).

Помимо покрытий системы (Т^А1)^ для упрочнения БРС также распространены покрытия систем (Т^г^ [57,58], (Т^г^ [59,60].

По результатам обзора методов упрочнения РИ из БРС можно сделать вывод, что наиболее распространенный способ упрочнения - нанесение износостойких покрытий методом вакуумно-дугового осаждения.

В последнее время, из всего многообразия существующих покрытий, большой популярностью стали обладать многокомпонентные многослойные покрытия. Наиболее распространенными являются покрытия системы (ПД^М

1.2. Комбинированная обработка быстрорежущей стали

Как видно из рис. 1.1 (см. раздел 1.1), в современном машиностроении доля комбинированной обработки составляет всего 2%. Сущность такой обработки заключается в сочетании двух или более методов, что в конечном итоге позволяет повысить различные характеристики РИ из БРС. Комбинированная обработка РИ может осуществляться по двум вариантам: предварительная упрочняющая обработка РИ с последующим нанесением износостойкого покрытия и обратная технология -нанесение покрытия с последующей поверхностной упрочняющей обработкой.

Наиболее распространенной методикой проведения комбинированной обработки является система "подложка-поверхностное легирование - покрытие". Преимущество такого метода над системой "подложка - поверхностное легирование" состоит в приросте микротвердости за счёт покрытий, а над системой "подложка -покрытие" - в плавном переходе микротвердости, что ведет за собой увеличение адгезионной прочности.

Первые исследования по комбинированной обработке БРС появились еще в конце 1990-х - начале 2000-х. В работе [61] изучено влияние комбинации электроискрового легирования (ЭИЛ) и последующей лазерной обработки на физико-механические характеристики БРС Р6М5. После лазерной обработки ЭИЛ покрытия на поверхности инструмента образуется зона оплавления, в которой растворяются компоненты исходного покрытия. По итогам исследований было определено, что лазерное легирование способствует сохранению режущих свойств инструмента при более высоких температурах, что дает возможность увеличить скорость резания. Такая комбинированная обработка позволяет увеличить ресурс работы инструмента в 2-3 раза, в отличии от обработки только ЭИЛ (в 1.3-1.4 раза).

Власов С.Н. в своей работе использовал в качестве упрочняющей обработки лазерную закалку. Для БРС Р6М5 были исследованы температуры состояния композиции "покрытие - инструментальная основа" с целью выбора схемы и режимов обработки, разработан технологический процесс и проведены производственные испытания, которые показали, что применение системы Р6М5 + TiN + лазерная обработка позволило увеличить работоспособность РИ в 1.5-3 раза по сравнению РИ с покрытием TiN [62].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нагимов Рустем Шамилевич, 2024 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Волосова М. А., Туманов А. А. Систематизация методов нанесения покрытий и модификации рабочих поверхностей режущего инструмента и алгоритм их выбора // Вестник МГТУ "Станкин". - 2011. - №. 3. - С. 78-83.

2. Григорьев С. Н., Табаков В. П., Волосова М. А. Технологические методы повышения износостойкости контактных площадок режущего инструмента // Старый Оскол: ТНТ. - 2011. - Т. 379.

3. Власов С. Н., Пикмирзин М. Ю., Власова А. С. Анализ методов упрочнения металлорежущего инструмента // Парадигма. - 2019. - №. 2. - С. 113-119.

4. Степанов М. С., Домбровский Ю. М. Микродуговое поверхностное легирование стали: феноменология и механизмы. - 2016.

5. Mei S. Q. et al. Research on the chance of increasing the wear resistance of highspeed steel Using chemical thermal treatment methods // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - IOP Publishing, 2019. - Т. 479. - С. 012055.

6. Poletika M. F., Vesnovsky O. K., Polestchenko K. N. Ion implantation for cutting tools // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - 1991. - Т. 61. - №. 4. - С. 446-450.

7. Ziegler J. F. (ed.). Ion implantation science and technology. - Elsevier, 2012.

8. Баран Л. В. Структурно-фазовое состояние и нанотвердость пленок титан-фуллерит, имплантированных ионами бора // Взаимодействие излучений с твердым телом. - 2009. - С. 142-144.

9. Александров Д. А. и др. Упрочнение поверхности титановых сплавов методом ионной имплантации и ионного модифицирования // Авиационные материалы и технологии. - 2018. - №. 2 (51). - С. 33-39.

10. Мигранов М. Ш., Шехтман С. Р., Мигранов А. М. Триботехнические свойства быстрорежущей стали после ионной модификации // Вакуумная техника и технология. - 2020. - Т. 30. - №. 1. - С. 29-40.

11. Варламова А. В., Мироненко Е. С. Применение метода ионной имплантации для покрытия режущего инструмента // Парадигма. - 2019. - №. 2. - С. 91-98.

12. Zheng L., Shi Q., Liu X. Induced antibacterial capability of TiO2 coatings in visible light via nitrogen ion implantation // Transactions of Nonferrous Metals Society of China.

- 2020. - Т. 30. - №. 1. - С. 171-180.

13. Oliveira A. C. et al. The Influence of high-temperature nitrogen plasma-based ion implantation on niobium creep behavior // Advances in Materials Science and Engineering.

- 2020. - Т. 2020. - С. 1-7.

14. Okumura H. et al. AlN metal-semiconductor field-effect transistors using Si-ion implantation // Japanese Journal of Applied Physics. - 2018. - Т. 57. - №2. 4S. - С. 04FR11.

15. Huang Z. et al. Effects of Pd ion implantation and Si addition on wettability of Al/SiC system // Surface and Coatings Technology. - 2018. - Т. 335. - С. 198-204.Ы

16. Ветушко Е. Н. Плазменная иммерсионная ионная имплатнация азота в быстрорежущую сталь. - 2002.

17. Uglov V. V. et al. Modified layer formation by means of high current density nitrogen and boron implantation // Surface and Coatings Technology. - 1998. - Т. 103. - С. 317322.

18. Карпович А. Н. и др. Ионно-лучевое азотирование вольфрамсодержащей быстрорежущей стали: структурно-фазовые превращения и свойства. - 2016.

19. Белый А. В. и др. Влияние ионно-лучевого азотирования дереворежущего инструмента, изготовленного из быстрорежущей стали, на период его стойкости // Труды БГТУ.№ 2. Лесная и деревообрабатывающая промышленность. - 2016. - №. 2 (184). - С. 266-269.

20. Liu L. J. et al. Modification of tribomechanical properties of commercial TiN coatings by carbon ion implantation // Surface and Coatings Technology. - 1995. - Т. 71. - №. 2. -С. 159-166.

21. Углов В. В., Кулешов А. К., Русальский Д. П. Структурно-фазовые превращения в поверхностном слое быстрорежущей стали при высокоинтенсивиой имплантации бора. - 2001.

22. К формированию износостойкого покрытия на рабочих поверхностях инструмента // Современные тенденции в технологиях металлообработки и конструкциях металлообрабатывающих машин и комплектующих изделий: межвузовский научный сборник С. 51-56. — (УГАТУ. Межвузовский научный сборник).

23. Кишуров В. М., Ипполитов В. Н., Некрасова М. Ю. К формированию износостойкого покрытия на рабочих поверхностях инструментов из быстрорежущих сталей // СТАНКОСТРОЕНИЕ И ИННОВАЦИОННОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ. ПРОБЛЕМЫ И ТОЧКИ РОСТА. - 2018. - С. 230-235.

24. Повышение долговечности режущих инструментов с покрытиями // Современные тенденции в технологиях металлообработки и конструкциях металлообрабатывающих машин и комплектующих изделий: межвузовский научный сборник С. 56-62. — (УГАТУ. Межвузовский научный сборник).

25. Белашова И. С., Шашков Д. П. Поверхностное упрочнение инструментальных сталей : дис. - Москва : [Моск. автомоб.-дор. ин-т (гос. техн. ун-т)], 2005.

26. Белашова И. С., Петрова Л. Г. Регулирование фазового состава азотированного слоя в железе при химико-термической обработке в условиях термоциклирования // Металлургия. - 2022. - Т. 29. - №. 2. - С. 237-245.

27. Белова С. А. Возможности лазерного легирования при изготовлении быстрорежущего инструмента // Современные проблемы науки и образования. -2014. - №. 6. - С. 110-110.

28. Арзамасов Б. Н. и др. Ионная химико-термическая обработка сплавов. - 1999.

29. Геллер Ю. А. Инструментальные стали. - 1975.

30. Лахтин Ю. М. Металловедение и термическая обработка металлов. - Аз-book, 2009.

31. Edenhofer B. THE IONITRIDING PROCESS-THERMOCHEMICAL TREATMENT OF STEEL AND CAST IRON MATERIALS. - 1976.

32. Вафин Р. К. Влияние ионного азотирования в тлеющем разряде с магнитным полем на структуру и фазовый состав инструментальных сталей Р6М5 и Х12 //

Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук. - 2013.

33. Beer P. et al. Low temperature ion nitriding of the cutting knives made of HSS // Surface and Coatings Technology. - 2005. - Т. 200. - №. 1-4. - С. 146-148.

34. Пронин А. И., Романов А. Д., Мыльников В. В. Влияние режима ионного азотирования на работоспособность концевых фрез // Успехи современного естествознания. - 2015. - №. 1-3. - С. 482-485.

35. Рамазанов К.Н. Исследование структурно-фазовых превращений и свойств поверхностных слоев сталей при ионном азотировании в тлеющем разряде низкого давления: дисс. док. наук. - Уфа - 330 с.

36. Akbari A. et al. Effect of the initial microstructure on the plasma nitriding behavior of AISI M2 high speed steel // Surface and Coatings Technology. - 2010. - Т. 204. - №. 24. - С. 4114-4120.

37. Верещака А. С. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями. - 1993.

38. Оганян Г. В., Оганян М. Г. Совершенствование твердосплавного инструмента с целью повышения производительности механической обработки // Вестник МГТУ Станкин. - 2017. - №. 4. - С. 22-27.

39. Vereschaka A. et al. Influence of the nanostructure of Ti-TiN-(Ti, Al, Cr) N multilayer composite coating on tribological properties and cutting tool life //Tribology international. - 2020. - Т. 150. - С. 106388.

40. Aksenov I. I., Andreev A. A. Vacuum-arc coating technologies at NSC KIPT // Problems of atomic science and technology. Series: Plasma Physics. - 1999. - Т. 3. - №. 3, 4. - С. 242-246.

41. Martinho R. P. et al. Comparative study of PVD and CVD cutting tools performance in milling of duplex stainless steel // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. - 2019. - Т. 102. - С. 2423-2439.

42. Moll E. et al. Activated reactive ion plating (ARIP) //Surface and Coatings Technology. - 1989. - Т. 39. - С. 475-486.

43. Helmersson U. et al. Adhesion of titanium nitride coatings on high-speed steels // Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. - 1985. - Т. 3.

- №. 2. - С. 308-315.

44. Valli J. et al. TiN coating adhesion studies using the scratch test method // Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. - 1985. - Т. 3. - №. 6. -С. 2411-2414.

45. Hedenqvist P. et al. How TiN coatings improve the performance of high speed steel cutting tools // Surface and Coatings Technology. - 1990. - Т. 41. - №. 2. - С. 243-256.

46. Bouzakis K. D. et al. Cutting with coated tools: Coating technologies, characterization methods and performance optimization //CIRP annals. - 2012. - Т. 61. - №. 2. - С. 703723.

47. Варданян Э.Л. Композиционные покрытия на основе интерметаллидов системы Ti-Al и технологии их нанесения из плазмы вакуумного дугового разряда: дисс. канд. наук. - Москва - 133 с.

48. PalDey S., Deevi S. C. Single layer and multilayer wear resistant coatings of (Ti, Al) N: a review // Materials Science and Engineering: A. - 2003. - Т. 342. - №. 1-2. - С. 5879.

49. PalDey S., Deevi S. C. Properties of single layer and gradient (Ti, Al) N coatings // Materials Science and Engineering: A. - 2003. - Т. 361. - №. 1-2. - С. 1-8.

50. Варданян Э. Л., Будилов В. В. Технология нанесения композиционных покрытий на основе интерметаллидов системы Ti-Al из плазмы вакуумного дугового разряда // Поверхность. рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования.

- 2016. - №. 7. - С. 59-62.

51. Vardanyan E. L. et al. Influence of intermetallic coatings of system Ti-Al on durability of slotting tool from high-speed steel // Journal of Physics: Conference Series. -IOP Publishing, 2017. - Т. 857. - №. 1. - С. 012050.

52. Vardanyan E. L. et al. Investigation of a coatings based on intermetallics of Ti-Al system alloyed with chromium by vacuum-arc plasma // Journal of Physics: Conference Series. - IOP Publishing, 2018. - Т. 1115. - №. 3. - С. 032082.

53. Zheng G. et al. Frictional and wear performance of TiAlN/TiN coated tool against high-strength steel // Ceramics International. - 2018. - Т. 44. - №. 6. - С. 6878-6885.

54. Ramazanov K. N., Vardanyan E. L., Nazarov A. Y. Investigation of Physical and Mechanical Properties of Coatings Based on Ti-Al Intermetallic Compounds Synthesized in a Nitrogen Environment //2018 28th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum (ISDEIV). - IEEE, 2018. - Т. 2. - С. 689-692.

55. Vardanyan E.L., Nazarov A.Yu., Ramazanov K.N. Investigation of physico-mechanical properties of composite coatings based on intermetallics of the Ti-Al system synthesized in the environment of various reaction gases (O, C, N) // Journal of Physics: Conference Series. - IOP Publishing, 2018 - Т. 1115. - №. 3. - С. 032081.

56. Назаров А.Ю. Разработка композиционных покрытий на основе интерметаллидов системы Ti-Al, синтезированных в среде реакционных газов: дисс. канд. наук. - Москва - 129 с.

57. Kazlauskas D. et al. Investigation of TiCrN-Coated High Speed Steel Tools Wear during Medium Density Fiberboard Milling // Journal of Friction and Wear. - 2021. - Т. 42. - №. 2. - С. 124-129.

58. Chandera S., Chawla V., Narayan B. Characterization and Wear Behavior of TiN, TiAlN, TiCrN and AlCrN PVD Coatings Deposited onto AISI H13 Hot Forging Die Steel // International Journal of Metallurgy and Alloys. - 2018. - Т. 4. - №. 2. - С. 1-11.

59. Lin Y. W., Chih P. C., Huang J. H. Effect of Ti interlayer thickness on mechanical properties and wear resistance of TiZrN coatings on AISI D2 steel // Surface and Coatings Technology. - 2020. - Т. 394. - С. 125690.

60. Maksakova O. V. et al. Microstructure and tribomechanical properties of multilayer TiZrN/TiSiN composite coatings with nanoscale architecture by cathodic-arc evaporation // Journal of Materials Science. - 2021. - Т. 56. - С. 5067-5081.

61. Полянсков Ю. В., Тамаров А. П. Электроискровое легирование и последующая лазерная обработка инструмента из быстрорежущих сталей // Вестник Ульяновского государственного технического университета. - 1998. - №. 2 (3).

62. Власов С.В. Повышение работоспособности режущего инструмента путем комбинированной упрочняющей обработки. - Ульяновск - 287 с.

63. Fox-Rabinovich G. S. et al. Improvement of 'duplex'PVD coatings for HSS cutting tools by PFPE (perfluorpolyether 'Z-DOL') // Surface and Coatings Technology. - 2002. -Т. 160. - №. 1. - С. 99-107.

64. Anders A. et al. (ed.). Handbook of plasma immersion ion implantation and deposition. - New York etc.: Wiley, 2000. - Т. 8.

65. Sivin D. O. et al. The influence of repetitively pulsed plasma immersion low energy ion implantation on TiN coating formation and properties // Journal of Physics: Conference Series. - IOP Publishing, 2017. - Т. 830. - №. 1. - С. 012103.

66. Narojczyk J., Morozow D. Modification of TiN coatings by ion implantation // acta mechanica et automatica. - 2017. - Т. 11. - №. 3. - С. 190-193.

67. de Almeida E. A. S. et al. Sliding wear of borided sintered AISI M2 steel coated with AlTiN/CrN multilayer // Wear. - 2018. - Т. 410. - С. 11-24.

68. Gómez-Vagas O. A. et al. TiN and Boride Layers Obtained by Dehydrated PastePack Boriding and PVD Treatments Formed on AISI M2 Steel // Microscopy and Microanalysis. - 2019. - Т. 25. - №. S2. - С. 770-771.

69. Cai F. et al. Improved adhesion and cutting performance of AlTiSiN coatings by tuning substrate bias voltage combined with Ar ion cleaning pre-treatment // Ceramics International. - 2018. - Т. 44. - №. 15. - С. 18894-18902.

70. Naeem M. et al. Wear and corrosion studies of duplex surface-treated AISI-304 steel by a combination of cathodic cage plasma nitriding and PVD-TiN coating // Ceramics International. - 2022. - Т. 48. - №. 15. - С. 21473-21482.

71. Das K. et al. Effect of Pre-treatment and Duration of Pulse Plasma Nitriding on Duplex Plasma Treatment by Physical Vapor Deposition of TiN on AISI D2 Steel // Journal of Materials Engineering and Performance. - 2023. - С. 1-13.

72. Serra P. L. C. et al. A review of duplex treatment effect on high-speed steel tools // J Multidiscip Eng Sci Technol. - 2020. - Т. 7. - №. 4.

73. Gredic T. et al. Effect of plasma nitriding on the properties of (Ti, Al) N coatings deposited onto hot work steel substrates // Thin Solid Films. - 1993. - T. 228. - №. 1-2. -C. 261-266.

74. Lai F. D., Wu J. K. Structure, hardness and adhesion properties of CrN films deposited on nitrided and nitrocarburized SKD 61 tool steels // Surface and Coatings Technology. -1997. - T. 88. - №. 1-3. - C. 183-189.

75. Jeong G. H. et al. Effects of the duty factor on the surface characteristics of the plasma nitrided and diamond-like carbon coated high-speed steels // Surface and Coatings Technology. - 2000. - T. 124. - №. 2-3. - C. 222-227.

76. Navinsek B., Panjan P., Gorenjak F. Improvement of hot forging manufacturing with PVD and DUPLEX coatings // Surface and Coatings Technology. - 2001. - T. 137. - №2. 23. - C. 255-264.

77. Ma S., Li Y., Xu K. The composite of nitrided steel of H13 and TiN coatings by plasma duplex treatment and the effect of pre-nitriding // Surface and Coatings Technology. - 2001. - T. 137. - №. 2-3. - C. 116-121.

78. Pellizzari M., Molinari A., Straffelini G. Thermal fatigue resistance of plasma duplex-treated tool steel // Surface and Coatings Technology. - 2001. - T. 142. - C. 1109-1115.

79. Panjan P. et al. Improvement of hot forging tools with duplex treatment // Surface and Coatings Technology. - 2002. - T. 151. - C. 505-509.

80. Panjan P. et al. Improvement of die-casting tools with duplex treatment // Surface and Coatings Technology. - 2004. - T. 180. - C. 561-565.

81. Kwietniewski C. et al. Nitrided layer embrittlement due to edge effect on duplex treated AISI M2 high-speed steel // Surface and Coatings Technology. - 2004. - T. 179. -№. 1. - C. 27-32.

82. Sokovic M., Panjan P., Kirn R. Possibilities of improvement of dies casting tools with duplex treatment // Journal of Materials Processing Technology. - 2004. - T. 157. - C. 613616.

83. Liscano S. et al. Corrosion performance of duplex treatments based on plasma nitriding and PAPVD TiAlN coating // Surface and Coatings Technology. - 2006. - T. 201.

- №. 7. - C. 4419-4423.

84. Torres R. D. et al. Influence of the nitriding and TiAlN/TiN coating thickness on the sliding wear behavior of duplex treated AISI H13 steel // Surface and Coatings Technology.

- 2010. - T. 205. - №. 5. - C. 1381-1385.

85. Hacisalihoglu I., Yildiz F., Alsaran A. Wear performance of different nitride-based coatings on plasma nitrided AISI M2 tool steel in dry and lubricated conditions // Wear. -2017. - T. 384. - C. 159-168.

86. Albayrak Q. et al. Tribocorrosion behavior of duplex treated pure titanium in simulated body fluid // Wear. - 2013. - T. 302. - №. 1-2. - C. 1642-1648.

87. Mercado-Solis R. D. et al. Micro-scale abrasive wear testing of CrN duplex PVD coating on pre-nitrided tool steel // Materials Research. - 2017. - T. 20. - C. 1092-1102.

88. Quinones-Salinas M. A., Mercado-Solis R. D. Comparative study of three methods for measuring thickness of PVD hard coatings // International Journal of Surface Science and Engineering. - 2015. - T. 9. - №. 6. - C. 493-509.

89. Chang Y. Y., Amrutwar S. Effect of plasma nitriding pretreatment on the mechanical properties of AlCrSiN-coated tool steels // Materials. - 2019. - T. 12. - №. 5. - C. 795.

90. Chang Y. Y., Chao L. C. Effect of substrate bias voltage on the mechanical properties of AlTiN/CrTiSiN multilayer hard coatings // Vacuum. - 2021. - T. 190. - C. 110241.

91. Moreno-Bárcenas A. et al. Synergistic effect of plasma nitriding and bias voltage on the adhesion of diamond-like carbon coatings on M2 steel by PECVD // Surface and Coatings Technology. - 2019. - T. 374. - C. 327-337.

92. Moreno-Barcenas A. et al. Diamond-like carbon coatings on plasma nitrided M2 steel: effect of deposition parameters on adhesion properties // arXiv preprint arXiv:1810.05748. - 2018.

93. Van Stappen M. et al. Characterization of TiN coatings deposited on plasma nitrided tool steel surfaces // Materials Science and Engineering: A. - 1991. - T. 140. - C. 554-562.

94. Batista J. C. A. et al. Characterisation of duplex and non-duplex (Ti, Al) N and Cr-N PVD coatings // Materials Science and Engineering: A. - 2002. - Т. 336. - №. 1-2. - С. 3951.

95. Андреев М. А., Кузнецова Т. А., Маркова Л. В. Формирование структуры износостойких комбинированных покрытий на основе титана на быстрорежущей стали // Наука и техника. - 2006. - №. 5. - С. 52-58.

96. Андреев А. А., Саблев Л. П., Григорьев С. Н. Вакуумно-дуговые покрытия. -2010.

97. Филатов П. Н., Черкасова Н. Ю., Антоненкова Г. В. Разработка технологии комплексного упрочнения протяжного инструмента из порошковых быстрорежущих сталей // Перспективные материалы. - 2014. - №. 8. - С. 56-67.

98. Григорьев С. Н. и др. Особенности технологического процесса и оборудования для комбинированного вакуумно-плазменного упрочнения протяжного инструмента // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2007. - №. 12. - С. 44-48.

99. Филатов П. Н. Повышение стойкости протяжного инструмента из порошковой быстрорежущей стали при обработке жаропрочных никелевых сплавов // Вестник МГТУ" Станкин". - 2008. - №. 4. - С. 44-50.

100. Полканов Е.Н. и др. Способ ионно-плазменной обработки поверхности металлорежущего инструмента, изготовленного из порошковой быстрорежущей стали. Патент РФ №2413793.

101. Филатов П. Н. Повышение стойкости и производительности протяжек из порошковой быстрорежущей стали при обработке жаропрочных материалов за счет применения комплексного ионно-плазменного упрочнения : дис. - Московский государственный технологический университет, 2009.

102. Вершина А. К. Комбинированная плазменно-вакуумная обработка дереворежущего инструмента // Электронная обработка материалов. - 2009. - №. 3 (257). - С. 86-91.

103. Rousseau A. F. et al. Microstructural and tribological characterisation of a nitriding/TiAlN PVD coating duplex treatment applied to M2 High Speed Steel tools // Surface and coatings technology. - 2015. - Т. 272. - С. 403-408.

104. Коваль Н. Н. и др. Генерация низкотемпературной газоразрядной плазмы в больших вакуумных объемах для плазмохимических процессов // Российский химический журнал. - 2013. - Т. 57. - №. 3-4. - С. 121-133.

105. Sapre A., Vartak S. Scientific Computing and Data Analysis using NumPy and Pandas // International Research Journal of Engineering and Technology. - 2020. - Т. 7. -С. 1334-1346.

106. Montgomery D. C., Peck E. A., Vining G. G. Introduction to linear regression analysis. - John Wiley & Sons, 2021.

107. Cai L. et al. A sample-rebalanced outlier-rejected $ k $-nearest neighbor regression model for short-term traffic flow forecasting // IEEE access. - 2020. - Т. 8. - С. 2268622696.

108. Xu M. et al. Decision tree regression for soft classification of remote sensing data // Remote Sensing of Environment. - 2005. - Т. 97. - №. 3. - С. 322-336.

109. Pisner D. A., Schnyer D. M. Support vector machine // Machine learning. - Academic Press, 2020. - С. 101-121.

110. Sedgwick P. Pearson's correlation coefficient // Bmj. - 2012. - Т. 345.

111. Shahdad S. A. et al. Hardness measured with traditional Vickers and Martens hardness methods // Dental Materials. - 2007. - Т. 23. - №. 9. - С. 1079-1085.

112. Андреев А. А., Шулаев В. М., Саблев Л. П. Азотирование сталей в газовом дуговом разряде низкого давления // Фiзична iнженерiя поверхш. - 2006. - №. 4,№ 34. - С. 191-197.

113. Осипов В. Н., Фадин Ю. А., Никаноров С. П. Износ и коэффициент трения супермодифицированного заэвтектического сплава алюминия с кремнием // Журнал технической физики. - 2020. - Т. 90. - №. 12. - С. 2072-2077.

114. Жаринов А. В., Шумилин В. П. Высоковольтная стадия вакуумной дуги // Физика плазмы. - 2003. - Т. 29. - №. 6. - С. 573-576.

Приложение А. Сравнительная таблица применения комплексной ионно-плазменной обработки.

Приложение Б. Карта типового технологического процесса детали «Фреза»

Приложение В. Акт о внедрении результатов работы.

Приложение Г. Патент РФ «Способ упрочнения инструмента из быстрорежущей стали».

Приложение Д. Патент РФ «Способ нанесения композиционного покрытия на деталь из инструментальной стали».

[87] [86] [85] [84] [83] [82] [98] Работа

2001 2001 2001 2000 1997 1993 1991 Год

ПН Н13 Н13 ■ 8КБ 61 Н11 А8Р 23 Марка БРС

а Я а Я а а К Вакуумный цикл*

з ю К к> КЗ К КЗ ю К КЗ КЗ К КЗ ю К КЗ ю К КЗ £ 1-1 Газовая смесь

н/д 25:75; 75:25 10:90 80:20 25:75 10:90 10:90; 60:40 Соотношение смеси во время азотирования, %

1200 30; 90; 240 Ф-00 о ю О к> о СЛ о о Время азотирования, мин

н/д 500600 и) о о 00 о о н/д 5; 250 о У) Давление во время азотирования,

Сгы+ггы ТйчГ НАМ БЬС СгЫ н V Ч н Покрытие

и» 1 и» 1 -Ь- 0,85 и» о\ Н/д ю Толщина покрытия И, мкм

470-480 13;58; 133 00 70-180 н/д Н/д н/д Глубина азотирования Н, мкм

0,0060,011 0,0230,308 0,047 0,0050,012 1 1 1 К = Ь/Н

[99] 2002 Н13 H N2:Ar 40:60 120 0,4; 0,5 (Ti,Al)N; CrN 2-2,1; 2,6-2,7 60 0,033-0,045

[88] 2002 Hll п N2:H2 10:90 480 300 TiN/TiAlN 3,5 90 0,039

[81] 2004 M2 п N2:H2 5:95 90 450 TiN Н/Д 45 -

[91] 2004 Hll п N2:H2 10:90 480 300 CrN 4,5 120 0,038

[92] 2006 H13 п N2:H2 25:75; 75/25 180 400 TiAlN 3 н/д

[100] 2006 P6M5 H Н/Д н/д н/д н/д TiN 3 н/д -

[101] 2007 Р12МЗК5Ф2-МП H N2:Ar 40:60 40 0,4 (Ti,Nb,Al) N Н/д н/д

[ЮЗ], [104], [105] 2008-2014 Р12МЗК5Ф2-МП H N2:Ar 30:70 30 0,3 (Ti,Nb,Al) N 4,4-4,7 50 0,088-0,094

[108] 2009 Р6М5 H Н/Д н/д 100-150 н/д TiN, TiC н/д н/д -

[102] 2010 Р6М5 H Н/Д н/д 40 0,3 TiN 3 30 0,1

[93] 2010 Н13 П Н/Д н/д 300;540 Н/д TiN/TiAlN 3; 8 н/д -

[109] 2015 М2 H N2:H2: Ar 66:15:18 30 0,25 TiAlN 3 40 0,075

[94] 2017 M2 П N2:H2 50:50 120 500 TiN; AlTiN; CrN; TiCN 1 170 0,006

[95] 2017 Н13 п N2:H2 10:90 420 4,3 CrN 5 120 0,042

[96] 2019 SKH9 п N2:H2 80:20 420 <1 AlCrSiN 2,2 н/д -

[97] 2019 М2 п N2:Ar н/д 90 250 DLC 0,1 55 0,002

<N m

СП СП

РЧ <и К К

(и *

о ч к л

С

РАЗРАК0ТА.П Р. 111. НАГИМОИ ФГБОУ ВО УУНИТ ФРЕЗА

ПРОВЕРИЛ Р.К. ВАФИН

1

Н.КОНТР.

М 01 Р6М5 ГОСТ 19265-73

КИМ КОЛ ЗАГОТ. ПРОФИЛЬ И РАЗМЕРЫ

КОЛ | ЕВ| МП | ЕН | Н. РАСХ кп | МЗ

01 02

03

04

05

06

07

08

09

10 11 12

13

14

15

16

17

18

19

20 21 22

23

24

25

26

27

28

11ИУ I УМ I РМ I ОПИР I КОД, Н&ГЛМИНПЯ&НГЛТ! ППИРАПМ

кптт_ НЬГ/1ШНПРЬНГЛГ пкпруттпааттад

Ш.

л.

ТЕУНП.П йремя ИД 1 двт , мглн

т 1

_хш_

005 010 015 020 030 035 040 045 050 055

ПОСТУПЛЕНИЕ

КОНТРОЛЬ ВХОДНОЙ

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЧИСТКА

ПОДГОТОВКА ОСНАСТКИ И ОБОРУДОВАНИЯ

СБОРКА

ЗАГРУЗКА

КОМПЛЕКСНАЯ И0НН0-ПЛЗМЕННАЯ ОБРАБОТКА ВЫГРУЗКА

КОНТРОЛЬ ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ СДАЧА

m

М 01 Р6М5 ГОСТ 19265-73

КОП I ERl МП I EH I Н. РАСХ КИМ КОП ЗАРОТ. ПРОФИЛЬ И РАЗМЕРЫ КП I М.З

II II 1

РДДРДКОТД.П

ПРОВЕРИЛ

НАЧ ПТК

А.

01 02 А 03

04

05

06

07

08

09

10 11 12

13

14

15

16

17

18

19

20 21 22

23

24

25

26

27

28

Р. 14. ндгимов

Р.К. ВАФИН

ФГБОУ ВО УУНИТ

ФРЕЗА

TTF.X I УЧ I РМ I ППР.Р

м, ИйУЛМР.НОRйЧТ/1F. ППЕРДПИИ

шп ндммтгтианит: пепрутювдшя

пктнйчшмр. пгжумш^-

|005| ПОСТУПЛЕНИЕ

ИНСТРУМЕНТ ПОСТУПАЕТ ИЗ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ЦЕХА С СОПРОВОДИТЕЛЬНОЙ ДОКУМЕНТАЦИЕЙ

К ПАРТИИ ИНСТРУМЕНТА СМОТРИ КЭ, ПРИКЛАДЫВАЕТСЯ ОДИН ИНСТРУМЕНТ ОБРАЗЕЦ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГЛУБИНЫ И КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ, ПРОВЕРКИ ТВЕРДОСТИ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ И ТВЕРДОСТИ СЕРДЦЕВИНЫ ИНСТРУМЕНТА ПОСТУПАЮТ В ТАРЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ЦЕХА. ТАРА ЧИСТАЯ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ ИНСТРУМЕНТ ПОСТУПАЕТ ЧИСТЫМ, ЗАВЕРНУТЫМИ В НЕПАРАФИНИРОВАННУЮ БУМАГУ!

|010| КОНТРОЛЬ ВХОДНОЙ ВЫПОЛНЯЕТ ИСПОЛНИТЕЛЬ

1 ПРОВЕРИТЬ НАЛИЧИЕ И ПРАВИЛЬНОСТЬ ОФОРМЛЕНИЯ СОПРОВОДИТЕЛЬНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

2 ПРОВЕРИТЬ ИНСТРУМЕНТ ВНЕШНИМ ОСМОТРОМ НА ОТСУТСТВИЕ ЗАБОИН, СЛЕДОВ МАСЛА, ГРЯЗИ И ДРУГИХ ДЕФЕКТОВ

3 ПРОВЕРИТЬ СООТВЕТСТВИЕ ИНСТРУМЕНТА ЭСКИЗУ - СМОТРИ КЭ

4 ПРОВЕРИТЬ СООТВЕТСТВИЕ МАРКИ МАТЕРИАЛА В ТЕХНОЛОГИИ И СОПРОВОДИТЕЛЬНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

5 ПРОВЕРИТЬ ТВЕРДОСТЬ СЕРДЦЕВИНЫ НА ОБРАЗЦЕ ИЛИ НА ИНСТУРЕМНТЕ-ОБРАЗЦЕ - СМОТРИ КЭ НА КАЖДЫЙ НОМЕР ИНСТРУМЕНТА. ДЛЯ

2

IT) СП

к/м

м

01 02

03

04

05

06

07

08

09

10 11 12

13

14 М 15

16 О п 18 О 19

20 21 22 23 А 24 25 М 26 27 м 28

29

30 0 31 О 32 О 33

34

ЦЕХ | УЧ. | РМ | ОПЕР"!

КОД, НАИМЕНОВАНИЕ ОПЕРАЦИИ

КОД, НАИМЕНОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ

НАИМЕНОВАНИЕ ДЕТАЛИ, СБ. ЕДИНИЦЫ ИЛИ МАТЕРИМА

СМ

ПРОФ. | ~

■ I • I .1 ' 1 •

УТ

ОБОЗНАЧЕНИЕ, КОД

КР | коид"

ЕН

ОПП

ОП

ЕВ

КШТ

ЕН

тпз

ки

тшт

Н. РАСХ

ИСКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕПУТЫВАНИЯ ИНСТРУМЕНТА С ИНСТРУМЕНТОМ-ОБРАЗЦОМ, НЕОБХОДИМО ПОСТАВИТЬ НА ИНСТРУМЕНТЕ-ОБРАЗЦЕ ОТЛИЧИТЕЛЬНУЮ МЕТКУ (ЗАРЕЗАТЬ). ДОПУСКАЕТСЯ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ИНСТРУМЕНТ-ОБРАЗЕЦ, ЗАБРАКОВАННЫЙ ПО ГЕОМЕТРИЧЕСКИМ РАЗМЕРАМ В ИНСТУРМЕНТ.ЦЕХЕ НОРМА ТВЕРДОСТИ - СМОТРИ КЭ НА КАЖДЫЙ НОМЕР ИНСТРУМЕНТА. ПРИБОР ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ СЕРДЦЕВИНЫ - ПРИБОР РОКВЕЛЛА ПРОВЕРЯЕТ КОНТРОЛЕР С ОТМЕТКОЙ И РОСПИСЬЮ В МАРШРУТНОЙ КАРТЕ |015| УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОЧИСТКА ВАННА УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ПСБ-44035-05

АЦЕТОН ТЕХНИЧЕСКИЙ МАРКИ "Ч", "ХЧ", "ЧДА" ГОСТ 2603-79 ПЕРЧАТКИ Х/Б ГОСТ 5007-2014

УСТАНОВИТЬ ИНСТУРМЕНТ В УЛЬТРАЗВУКОВУЮ ВАННУ РЕЖУЦЕЙ ЧАСТЬЮ В ОДНУ СТОРОНУ

УСТАНОВКУ И ИЗВЛЕЧЕНИЕ ОБРАБОТАННОГО ИНСТРУМЕНТА ПРОИЗВОДИТЬ В Х/Б ПЕРЧАТКАХ 60 МИН

ОЧИЦЕННЫЙ ИНСТРУМЕНТ СОБРАТЬ В ОСНАСТКУ В ТЕЧЕНИЕ СУТОК ДО ОПЕРАЦИИ "КОМПЛЕКСНАЯ И0НН0-ПЛАЗМЕННАЯ ОБРАБОТКА"

| 020 | ПОДГОТОВКА ОСНАСТКИ, ОБОРУДОВАНИЯ САЛФЕТКА Х/Б ГОСТ 4643-75

АЦЕТОН ТЕХНИЧЕСКИЙ МАРКИ "Ч", "ХЧ", "ЧДА" ГОСТ 2603-79 ОЧИСТИТЬ ОСНАСТКУ ПРИ НАЛИЧИИ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

ОБЕЗЖИРИТЬ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ПЕРЕД КАЖДОЙ САДКОЙ ИНСТРУМЕНТА В АЦЕТОНЕ ВОЛОСЯНОЙ ЩЕТКОЙ

ПРОТЕРЕТЬ ПОВЕРХНОСТЬ КАМЕРЫ Х/Б САЛФЕТКОЙ, СМОЧЕННОЙ В АЦЕТОНЕ НЕ РЕЖЕ ОДНОГО РАЗА В НЕДЕЛЮ ПО МЕРЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ

1 3

А ЦЕХ | У Ч. I Р Ч I ОПЕР. | КОД, НАИМЕНОВАН!' Е ОПР РАЦИИ ОБОЗНАЧЕНИЕ ДОКУМЕНТА

Б КОД, НАИМЕНОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ | СМ ПРОФ. | Р | УТ | КР | КОИД ЕН ОП КШТ тпз тшт

К/М НАИМЕНОВАНИЕ ДЕТАЛИ, СБ. ЕДИНИЦЫ ИЛИ МАТЕРИМА | ОБОЗНАЧЕНИЕ, КОД ОПП ЕВ ЕН ки Н. РАСХ

01 А 02 03 0 04 05 О 06 07 0 08 09 О 10 11 о 12 13 О 14 15 0 16 17 О 18 19 О 20 21 О 22 23 Т 24 25 О 26 27 А 28 29 Б 30 31 Т 32 33 0 34 |030| СБОРКА ВЫПОЛНЯЕТ ТЕРМИСТ ПРЕДОХРАНИТЬ МЕСТА, НЕ ПОДЛЕЖАЩИЕ И0НН0-ПЛАЗМЕНН0Й ОБРАБОТКЕ, ЭКРАНИРУЮЩИМИ ПРИСПОСОБЛЕНИЯМИ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ НЕ ДОЛЖНЫ ИМЕТЬ ОСТРЫХ КРОМОК, НЕПРОВАРОВ, ЩЕЛЕЙ, КОРОБЛЕНИЯ. ЗАЗОР МЕЖДУ ИНСТРУМЕНТОМ И ПРИСПОСОБЛЕНИЕМ НЕ ДОЛЖЕН ПРЕВЫШАТЬ 0,2 ММ. В СЛУЧАЕ НЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАЗОРА МЕЖДУ ИНСТРУМЕНТОМ И ПРИСПОСОБЛЕНИЕМ ПОСТАВИТЬ В ИЗВЕСТНОСТЬ ТЕХНОЛОГА. ПРИ НЕОБХОДИМОСТИ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДОРАБОТАТЬ ИЛИ ЗАБРАКОВАТЬ ОЧИНЁННЫЙ ИНСТРУМЕНТ (ОПЕР.015) СОБРАТЬ В ОСНАСТКУ В ТЕЧЕНИЕ СУТОК ДО ОПЕРАЦИИ "КОМПЛЕКСНАЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННАЯ ОБРАБОТКА" ИНСТРУМЕНТ, СОБРАННЫЙ В ОСНАСТКУ, ДОЛЖЕН БЫТЬ ЗАКРЫТ ЧИСТОЙ НЕ ПАРАФИНИРОВАННОЙ БУМАГОЙ ИЛИ Х/Б САЛФЕТКОЙ. РАЗЪЕМНЫЕ ДЕТАЛИ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ ДОЛЖНЫ СОБИРАТЬСЯ БЕЗ ЗАЗОРА (В ЛИНИИ РАЗЪЕМА) И ДОПОЛНИТЕЛЬНО СТЯГИВАТЬСЯ ПРОВОЛОКОЙ ИЗ 12Х18Н10Т ПРОТЕРЕТЬ ПОВЕРХНОСТЬ КАМЕРЫ Х/Б САЛФЕТКОЙ, СМОЧЕННОЙ В АЦЕТОНЕ (НЕ РЕЖЕ 1 РАЗА В НЕДЕЛЮ ИЛИ ПО МЕРЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ) ЩУПЫ-70, НАБОР 3-4, КЛ. ТОЧНОСТИ 1 |035| ЗАГРУЗКА УСТАНОВКА ННВ-6.6 И1 ШТАНГЕНЦИРКУЛЬ ШЦ-1-125-0,01 ГОСТ 166-89 ЗАГРУЗИТЬ ИНСТРУМЕНТ, СОБРАННЫЙ В ЭКРАНИРУЮЩИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ВМЕСТЕ С ОБРАЗЦАМИ, В КАМЕРУ УСТАНОВКИ, СОБЛЮДАЯ РАВНОМЕРНОСТЬ ИХ

МК/КТП КОМПЛЕКСНАЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННАЯ ОБРАБОТКА

1 4

А ЦЕХ | У Ч. I Р Ч I ОПЕР. | КОД, НАИМЕНОВАН!' Е ОПЕ РАЦИИ ОБОЗНАЧЕНИЕ ДОКУМЕНТА

Б КОД, НАИМЕНОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ | СМ ПРОФ. | Р | УТ | КР | КОИД ЕН ОП КШТ тпз тшт

К/М НАИМЕНОВАНИЕ ДЕТАЛИ, СБ. ЕДИНИЦЫ ИЛИ МАТЕРИМА | ОБОЗНАЧЕНИЕ, КОД ОПП ЕВ ЕН ки Н. РАСХ

01 0 02 03 0 04 05 О 06 07 0 08 09 О 10 11 о 12 13 14 15 А 16 17 Б 18 19 Б 20 21 Б 22 23 Б 24 25 О 26 27 0 28 29 Р 30 31 32 33 34 РАСПРЕДЕЛЕНИЯ. РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ДЕТАЛЯМИ ДОЛЖНЫ БЫТЬ НЕ МЕНЕЕ 20 ММ. ИХ СОПРИКОСНОВЕНИЕ НЕ ДОПУСКАЕТСЯ. РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ ИНСТРУМЕНТОМ И КОРПУСОМ УСТАНОВКИ ДОЛЖНО БЫТЬ НЕ МЕНЕЕ 60 ММ. КОЛИЧЕСТВО ЗАГРУЖЕННОГО ИНСТРУМЕНТА В УСТАНОВКУ 60 ШТ ПРИ САДКЕ МЕНЬШЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ < 60 ШТ. ДЛЯ БОЛЕЕ РАВНОМЕРНОГО ПРОГРЕВА ИНСТРУМЕРТА, УСТАНОВКУ ДОГРУЗИТЬ БАЛЛАСТОМ, РАСПОЛОЖИВ ЕГО РАВНОМЕРНО НА ЭТАЖЕРКЕ УСТАНОВКИ. В КАЧЕСТВЕ БАЛЛАСТА ИСПОЛЬЗОВАТЬ БРАКОВАННЫЙ ИНСТРУМЕНТ ИЗ Р6М5; БАЛЛАСТ ДОЛЖЕН БЫТЬ ЧИСТЫМ, ОБДУТЫМ | 040 | КОМПЛЕКСНАЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННАЯ ОБРАБОТКА УСТАНОВКА ННВ 6.6 И1 АМПЕРМЕТР ВОЛЬТМЕТР ВАКУУММЕТР ЗАГРУЗКА - СМОТРИ ТАБЛИЦУ 1 ОБРАБОТКУ ВЫПОЛНЯТЬ ПО ПРОГРАММЕ 1 ВРЕМЯ ВЫДЕРЖКИ -СМОТРИ ТАБЛИЦУ 1

МК/КТП КОМПЛЕКСНАЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННАЯ ОБРАБОТКА

1 5

А ЦЕХ | У Ч. I Р Ч I ОПЕР. | КОД, НАИМЕНОВАНИ Е ОПР РАЦИИ ОБОЗНАЧЕНИЕ ДОКУМЕНТА

Б КОД, НАИМЕНОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ | СМ ПРОФ. | Р | УТ | КР | КОИД ЕН ОП КШТ тпз тшт

К/М НАИМЕНОВАНИЕ ДЕТАЛИ, СБ. ЕДИНИЦЫ ИЛИ МАТЕРИМА | ОБОЗНАЧЕНИЕ, КОД ОПП ЕВ ЕН ки Н. РАСХ

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 А 27 28 М 29 30 О 31 32 О 33 34 ТАБЛИЦА 1

ОБОЗНАЧЕНИЕ ДЕТАЛИ ЗАГРУЗКА, ШТ. НОМЕР ПРОГРАММЫ ПУНКТ ВРЕМЯ ВЫДЕРЖКИ, МИН СОДЕРЖАНИЕ ОПЕРАЦИИ

ФРЕЗА < 60 1 1 15 ИОННАЯ ОЧИСТКА И АКТИВАЦИЯ «ПИНК»: и=1000В И 1=50А

2 5 ЧИСТКА ЭЛЕКТРОДУГОВЫМИ ИСПАРИТЕЛЯМИ: и = 1000В, 1=50А

3 35 ИОННОЕ АЗОТИРОВАНИЕ: Р=0,1ПА, и=550, 1=50А, СОСТАВ ГАЗА АИ(АРГОН ГОСТ 10157-2016)/N2(АЗОТ ГОСТ 9293-74) В ПРОПОРЦИЯХ 1:1

4 5 НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ (ПОДСЛОЯ) В АРГОНЕ Т1(ТИТАН ВТ1-00): и=180В, 1=90А, Р=0,01ПА

5 15 НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЯ В АРГОНЕ Т1АЬ (АЛЮМИНИД ТИТАНА): и=180В, I(Т1)=90А, I(АЪ)=60А, Р=0,01ПА

6 15 НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЯ В АРГОНЕ/АЗОТЕ Т1А1Л (НИТРИД ТИТАНА -АЛЮМИНИЯ): и=180В, I(Т1)=90А, 1(АЬ)=60А, Р=0,01ПА

ПОВТОРИТЬ ПУНКТЫ 5,6 -4 РАЗА (СУММАРНОЕ ВРЕМЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ 2 ЧАСА)

7 60 ОХЛАЖДЕНИЕ В ВАКУУМЕ

|045| ВЫГРУЗКА ПЕРЧАТКИ ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫЕ ГОСТ 5007-87 ВЫГРУЗИТЬ ИНСТРУМЕНТ ИЗ УСТАНОВКИ. РАЗГРУЗКУ ПРОИЗВОДИТЬ В ЧИСТЫХ Х/Б ПЕРЧАТКАХ ИНСТРУМЕНТ ПОСЛЕ РАЗГРУЗКИ ОХЛАДИТЬ НА ВОЗДУХЕ В ТЕЧЕНИЕ 1 ЧАСА, ЗАВЕРНУТЬ В БУМАГУ И УЛОЖИТЬ В ТАРУ

МК/КТП КОМПЛЕКСНАЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННАЯ ОБРАБОТКА

1 6

А ЦЕХ | У Ч. I Р Ч I ОПЕР. | КОД, НАИМЕНОВАН!' Е ОПЕ РАЦИИ ОБОЗНАЧЕНИЕ ДОКУМЕНТА

Б КОД, НАИМЕНОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ | СМ ПРОФ. | Р | УТ | КР | КОИД ЕН ОП КШТ тпз тшт

К/М НАИМЕНОВАНИЕ ДЕТАЛИ, СБ. ЕДИНИЦЫ ИЛИ МАТЕРИМА | ОБОЗНАЧЕНИЕ, КОД ОПП ЕВ ЕН КИ Н. РАСХ

01 0 02 03 04 А 05 06 о 07 08 Т 09 10 о и 12 0 13 14 О 15 16 О п 18 О 19 20 А 21 22 О 23 24 Т 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПАРАФИНИРОВАННОЙ БУМАГИ НЕ ДОПУСКАЕТСЯ! |050| КОНТРОЛЬ ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ВЫПОЛНЯЕТ ВТК ПРИБОР РОКВЕЛЛА ТК-2М, ТКС ГОСТ 23677-79, ТКС-1М ГОСТ 23677-79 1 ПРОВЕРИТЬ ИНСТРУМЕНТ ВНЕШНИМ ОСМОТРОМ НА ОТСУТСТВИЕ ТРЕЩИН, СКОЛОВ, ШЕЛУШЕНИЯ ПОКРЫТИЯ 2 СДАТЬ ОДИН ИНСТРУМЕНТ-ОБРАЗЕЦ В ЛАБОРАТОРИЮ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГЛУБИНЫ, КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЯ, ИСПЫТАНИЯ ТВЕРДОСТИ СЕРДЦЕВИНЫ И ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ - ВЫПОЛНЯЕТ БТК 4 ЗА ВЫПОЛНЕНИЕ ОПЕРАЦИИ ПОСТАВИТЬ ПОДПИСЬ В СОПРОВОДИТЕЛЬНОМ ДОКУМЕНТЕ С УКАЗАНИЕМ ФАКТИЧЕСКОЙ ГЛУБИНЫ И0Н0А30ТИР0-ВАННОГО СЛОЯ, ФАКТИЧЕСКОГО РАЗМЕРА СЛОЯ ТШФДТ СОГЛАСНО ЗАКЛЮЧЕНИЯ ЦЗЛ |055| СДАЧА СДАТЬ ИНСТРУМЕНТ В ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ ЦЕХ В ТАРЕ С СОПРОВОДИТЕЛЬНЫМ ДОКУМЕНТОМ ТАРА ЧИСТАЯ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ

МК/КТП КОМПЛЕКСНАЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННАЯ ОБРАБОТКА

ПАО «АГРЕГАТ», ул.Пушкина, 1, Г.Сим, Челябинская область, 456020 тел./fax: /35159/ 78-0-22, 79-0-22 e-mail: ¡[e-mail] www.agregat-avia.ru ОКПО 07508612 ОГРН 1027400507155 ИНН/КПП 7401000191/745701001

о внедрении результатов научных исследовании в рамках диссертационной работы Нагимова Рустема Шамилевича

Научные результаты диссертационной работы Нагимова Рустема Шамилевича внедрены на ПАО «Агрегат» в виде типового технологического процесса комплексной ионно-плазменной обработки на конические фрезы из быстрорежущей стали Р6М5.

Разработанный технологический процесс реализован на модернизированной установке ННВ 6.6-И1 и позволяет проводить очистку и активацию обрабатываемых поверхностей ионами инертного газа, осуществлять нагрев обрабатываемых деталей до рабочей температуры, проводить ионное азотирование в плазме дугового разряда и наносить композиционные покрытия с двух однокомпонентных катодов П и А1. В процессе проведения комплексной ионно-плазменной обработки формируется азотированный слой, что позволяет повысить прочностные свойства наносимого покрытия.

В лаборатории ПНИЛ «Технологии покрытий и специальных свойств поверхностей» при Уфимском университете науки и технологий проведены исследования по упрочнению металлорежущих инструментов широкой номенклатуры, по результатам которых получены: совокупность экспериментальных данных о влиянии технологических режимов на свойства азотированного слоя, зависимости изменения микротвердости и износостойкости композиционных покрытий, влияние архитектуры покрытий на физико-механические свойства.

Производственные испытания фрез с разработанной технологией комплексной ионно-плазменной обработки показали повышение стойкости до 1.4 раза с покрытием системы (ПА1)Ы при обработке деталей из титанового сплава.

АКТ

Начальник инструментального отдела

Чернявская М.В.

Заместитель исполнительного директора по Р и ОВ

'аспопов С.В.