Technologia powlekania i powlekanie narzędzi Wiedza, którą musisz znać 1

W tym cotygodniowym narzędziu skupiamy się na wiedzy na temat powlekania węglików. Zapraszamy do przeglądania narzędzi do powlekania naszej firmy.

Rodzaj powłoki

Azotek tytanu (TiCN)

Twardość powłoki jest wyższa niż twardości powłoki TiN. Ze względu na wzrost zawartości węgla twardość powłoki TiCN wzrasta o 33%, a jej zakres twardości wynosi około hv3000-4000 (w zależności od producenta).

Powłoka diamentowa CVD

W porównaniu z narzędziami pokrytymi PVD, żywotność narzędzi pokrytych diamentem CVD jest zwiększona 10-20 razy. Wysoka twardość narzędzi pokrytych diamentem sprawia, że prędkość skrawania jest 2-3 razy wyższa niż w przypadku narzędzi niepowlekanych. Temperatura utleniania diamentu CVD odnosi się do wartości temperatury, gdy powłoka zaczyna się rozkładać. Im wyższa temperatura utleniania, tym bardziej sprzyjają one cięciu w wysokiej temperaturze.

Chociaż twardość powłoki TiAlN w temperaturze pokojowej może być niższa niż twardości powłoki TiCN, udowodniono, że powłoka TiAlN jest znacznie bardziej skuteczna niż powłoka TiCN w wysokiej temperaturze. Powodem, dla którego powłoka TiAlN może utrzymać swoją twardość w wysokiej temperaturze, jest to, że może tworzyć warstwę tlenku glinu między narzędziem a wiórem, który może przenosić ciepło z narzędzia do przedmiotu obrabianego lub wióra.

Technologia powlekania i powlekanie narzędzi Wiedza, którą musisz znać 2

W porównaniu z narzędziami ze stali szybkotnącej prędkość cięcia narzędzi z węglika spiekanego jest zwykle wyższa, co sprawia, że TiAlN staje się preferowaną powłoką dla narzędzi z węglika spiekanego. Narzędzia kamienne z powłoką pvdtialn są zwykle używane do wierteł z węglików spiekanych i frezów czołowych jako dobry wybór do cięcia metali nieżelaznych i niemetalicznych.

Twardy film na powierzchni narzędzia ma następujące wymagania

① Wysoka twardość i dobra odporność na zużycie;

② Stabilna właściwość chemiczna, brak reakcji chemicznej z materiałem obrabianego przedmiotu;

Resistant Odporny na ciepło i utlenianie, niski współczynnik tarcia, mocna przyczepność do matrycy itp. Trudno jest jednemu materiałowi powłoki spełniać powyższe wymagania techniczne.

Rozwój materiałów powłokowych przeszedł etapy rozwoju powłoki kompozytowej Tic-a12o3-TiN, TiCN, TiAlN i innych wieloskładnikowych powłok kompozytowych z oryginalnej pojedynczej powłoki TiN i powłoki TiC. Obecnie opracowano wieloskładnikowe materiały kompozytowe, takie jak TiN / NbN, TiN / CN itp., Co znacznie poprawia wydajność powlekania narzędzi.

Kryteria wyboru materiału powłokowego

W procesie produkcyjnym powlekanych narzędzi skrawających wybiera się go zazwyczaj na podstawie twardości, odporności na zużycie, odporności na utlenianie w wysokiej temperaturze, smarności i odporności na przyczepność powłoki, spośród których utlenianie powłoki jest najbardziej bezpośrednio związane z temperaturą cięcia .

Temperatura utleniania odnosi się do wartości temperatury, gdy powłoka zaczyna się rozkładać. Im wyższa wartość temperatury utleniania, tym bardziej korzystne jest cięcie przy wysokiej temperaturze. Chociaż twardość powłoki TiAlN w temperaturze pokojowej może być niższa niż twardości powłoki TiCN, udowodniono, że powłoka TiAlN jest znacznie bardziej skuteczna niż powłoka TiCN w wysokiej temperaturze.

Powodem, dla którego powłoka TiAlN może utrzymać swoją twardość w wysokiej temperaturze, jest to, że może tworzyć warstwę tlenku glinu między narzędziem a wiórem, który może przenosić ciepło z narzędzia do przedmiotu obrabianego lub wióra. W porównaniu z narzędziami ze stali szybkotnącej prędkość cięcia narzędzi z węglika spiekanego jest zwykle wyższa, co czyni TiAlN preferowaną powłoką narzędzi z węglika spiekanego. Frezy z węglików spiekanych i frezy zwykle używają tej powłoki PVD TiAlN.

Technologia powlekania i powlekanie narzędzi Wiedza, którą musisz znać 3

Z punktu widzenia technologii aplikacji: oprócz temperatury cięcia głębokość cięcia, prędkość cięcia i chłodziwo mogą wpływać na efekt nakładania powłoki narzędzia.

Opracowanie popularnych materiałów powłokowych

TiN to najbardziej dojrzały i szeroko stosowany twardy materiał powłokowy. Obecnie wskaźnik wykorzystania szybkotnących narzędzi stalowych powlekanych TiN w krajach rozwiniętych wynosił 50% - 70% szybkich narzędzi stalowych, a wskaźnik wykorzystania niektórych złożonych narzędzi, których nie można ponownie szlifować, przekroczył 90%.

Ze względu na wysokie wymagania techniczne nowoczesnych narzędzi do cięcia metalu powłoka TiN jest coraz bardziej niezdolna do adaptacji. Powłoka TiN ma słabą odporność na utlenianie. Kiedy temperatura osiąga 500 ℃, film jest oczywiście utleniony i ablowany, a jego twardość nie może zaspokoić potrzeb. TIC ma wyższą mikrotwardość, więc materiał ma lepszą odporność na zużycie. Jednocześnie ma silną przyczepność do podłoża. W przygotowaniu wielowarstwowej odpornej na zużycie powłoki często stosuje się tik jako folię leżącą pod powierzchnią w kontakcie z podłożem. Jest to bardzo popularny materiał powłokowy w narzędziach do powlekania.

Technologia powlekania i powlekanie narzędzi Wiedza, którą musisz znać 4

Wraz z rozwojem TiCN i TiAlN poprawiono wydajność narzędzi powlekanych. TiCN może zmniejszyć wewnętrzne naprężenie powłoki, poprawić wytrzymałość powłoki, zwiększyć grubość powłoki, zapobiec rozprzestrzenianiu się pęknięć i zmniejszyć zapadanie się krawędzi cięcia. Gdy TiCN zostanie ustawiony jako główna warstwa narzędzi powlekanych odpornych na zużycie, żywotność narzędzia można znacznie poprawić.

TiAlN ma dobrą stabilność chemiczną, odporność na utlenianie i odporność na zużycie. Podczas obróbki stali wysokostopowej, stali nierdzewnej, stopu niklu i stopu niklu jego żywotność jest 3-4 razy dłuższa niż w przypadku narzędzi powlekanych TiN. Jeśli w powłoce TiAlN występuje wysokie stężenie Al, podczas cięcia TiT1Ng powstanie cienka warstwa niezgodnego A12O3, tworząc twardą obojętną warstwę ochronną. Powleczone narzędzie może być bardziej efektywnie stosowane w szybkim cięciu. Tikno z węglika azotu tytanu domieszkowane tlenem ma wysoką mikrotwardość i stabilność chemiczną, co może dać taki sam efekt jak powłoka kompozytowa tik deca12o3. Wechat do obróbki metali, dobra zawartość, godna uwagi.

Wśród wymienionych powyżej twardych materiałów filmowych istnieją trzy rodzaje, których mikrotwardość HV może przekraczać 50 gpa: film diamentowy, CBN i azotek węgla.

Wiele folii diamentowych wymaga osadzania w temperaturze 600 ℃ - 900 ℃, więc ta technologia jest często stosowana do osadzania folii diamentowych na powierzchni narzędzi z węglika spiekanego. Komercjalizacja narzędzi z węglików diamentowych jest wielkim osiągnięciem technologii powlekania w ostatnich latach.

CBN ustępuje tylko diamentowi pod względem twardości i przewodności cieplnej. Ma doskonałą stabilność termiczną i nie utlenia się po podgrzaniu do 1000 ℃. CBN ma bardzo stabilne właściwości chemiczne metali żelaznych. W przeciwieństwie do diamentu CBN nie nadaje się do obróbki stali. Może być szeroko stosowany do wykańczania i szlifowania wyrobów stalowych.

Oprócz doskonałej odporności na zużycie powłoka CBN może również przetwarzać stal żaroodporną, stop tytanu i stal hartowaną przy dość wysokiej prędkości cięcia. Może również ciąć twarde i zimne walce o wysokiej twardości, hartowane węglem materiały i stop Si Al o bardzo poważnym zużyciu narzędzia. CVD i PVD są głównymi metodami syntezy filmów CBN w fazie gazowej o niskim ciśnieniu. CVD obejmuje transport chemiczny PCVD, ogrzewanie wspomagane gorącym drutem PCVD, ECR-CVD itp .; PVD obejmuje plaTiNg reaktywnej wiązki jonów, aktywne odparowanie reaktywne, osadzanie wspomagane laserem itp. Nadal wiele pozostaje do zrobienia w zakresie podstawowych badań i zastosowania technologii syntezy CBN, w tym mechanizmu reakcji i procesu tworzenia filmu, diagnozy plazmy i analiza spektrometrii mas, określenie najlepszych warunków procesu, opracowanie wysokowydajnego sprzętu itp.

Azotek węgla może mieć twardość do lub powyżej twardości diamentu. Sukces syntezy azotku węgla jest znakomitym przykładem inżynierii molekularnej. Jako super twardy materiał azotek węgla powinien mieć wiele innych cennych właściwości fizycznych i chemicznych, a badania nad chlorkiem węgla stały się gorącym tematem w dziedzinie materiałoznawstwa na świecie.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

pl_PLPolski