Повышение режущих свойств инструмента из безвольфрамовых твердых сплавов нанесением многослойно-композиционных нанодисперсных покрытий
Диссертация
Поэтому разработка методологии формирования инновационных покрытий на рабочих поверхностях инструмента удовлетворяющих двойственности природы покрытий в виде промежуточной среды между инструментальным и обрабатываемым материалами является актуальной научно-практической задачей, результатом решения которой будет повышение режущих свойств и надежности инструмента, а также производительности резания… Читать ещё >
Список литературы
- Исследование поверхности безвольфрамого твердого сплава, шлифованного комбинированным методом. А. С. Янюшкин, С. А. Якимов, Н. П. Петров, П. В. Архипов, СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ.
- Технология и свойства спеченных твердых сплавов и изделий из них. Учебное пособие для вузов / Панов В. С., Чувилин А. М. -М.: МИСИС, 2001, 428с.
- Урин, А. М. К вопросу заточки пластин из безвольфрамовых твердых сплавов / А. М. Урин, Я. Л. Фельдштейн // Применение в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении лезвийного инструмента из БВТС и СТМ. — Ташкент, 1977. — С. 53 —58.
- Biagiotti R. The Time is Right for Cermets / R. Biagiotti, Robert Macek // March 1996/Volume 48 Number 2.
- Functionally graded cermets, L. Jaworska, M. Rozmus, B. Krolicka, A. Twardowska, Materials Engineering Department, Institute of Advanced Manufacturing Technology, ul. Wroclawska 37a, 30−224 Krakow, Poland.
- I. Hussainova, Effect of microstructure on the erosive wear of titanium carbide-based cermets, Wear 255 (2003) 121−128.
- K.J.A. Brookes, Update on cermets, ceramics and superhards, Mettalworking Production 8 (1989) 63−74.
- R. Strieker, Das potential der cermets, Technische Rundschau 85 (1993) 13.
- Materials Science and Engineering, A163 (1993) 141−148. Titanium carbonitride-based cermets: processes and properties. Shanyong Zhang. School of Mechanical and Production Engineering, Nanyang Technological University, Singapore 2263 (Singapore).
- D. Moskowitz and M. Humenik Jr., Cemented titanium carbide cutting tools, Modern Developments in Powder Metallurgy, 3 (1966) 83−94.
- Fried Krapp AG, French Patent 715 148, 1931.
- R. Kieffer, P. Ettmayer and M. Freudhofmeier, Metall., 25 (1971) 1335.
- H. Pastor, Present status and development of tool materials: Part 1 Cutting tools, Int. J. Refractory Metals and Hard Materials, 6 (4) (1987) 196−209.
- P. Ettmayer and W. Lengauer, The story of cermets, Powder Metallurgy Int., 21 (2) (1989) 37−38.
- M. Tobioka, Y. Shimizu, K. Isobe, N. Kitagawa, T. Nomura and K. Takahashi, High toughness cermet and a process for the production of the same, US Patent No. 4 769 070, September 6, 1988.
- Y. Iyori and H. Yokoo, Cermet alloys and composite mechanical parts made by employing them, US Patent No. 4 983 212, January 8, 1991.
- Y. Shimizu, M. Tobioka, N. Kitagawa and T. Nomura, Development of new T110A and T130A tough cermet, Met. Powder Rep., 44 (12) (1989) 827−834.
- H. Matsubara and T. Sakuma, Microstructure and mechanical properties of titanium carbonitride base cermets, in Sintering '87, Elsevier, Vol. 2, 1988, pp. 1269−1274.
- J. L. Ellis and C. G. Goetzel, Cermets, in Metals Handbook, 10th edn., Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special-purpose Materials, Vol. 2, 1990, pp. 978−1007.
- W. W. Gruss, Cermets, in Metals Handbook, 9th edn., Vol. 16, 1989, pp. 90−97.
- Handbook of Chemistry and Physics, 66th edn., R. C. Weast (editor-in-chief), CRC Press Inc., 1986.
- G. Neumann, R. Kieffer and P. Ettmayer, Uber das System TiC-TiN-TiO, Monatshefte furChemie, 103 (1972) 1130−1137.
- M. Shimada, T. Suzuki and M. Koizumi, Fabrication and characterization of TiC). XNX (0 < x < 1) and Mo2B2. xCx (x=0, 1.0, 2.0) by high-pressure hot-pressing, Mater. Lett., 1 (5/6) (1983) 175−177.
- Ухтинский государственный технический университет, Н. Р. Шоль, В. Д. Лосев, Л. Я. Иконникова, В. Ю. Прохоров, Применение современныхматериалов для изготовления и ремонта деталей машин: учебное пособие- Ухта 2004.
- Металлообрабатывающий твердосплавный инструмент: Справочник / В. С. Самойлов, Э. Ф. Эйхманс, В. А. Фальковский и др.- -М.: Машиностроение, 1988. -368 е.: ил. (Б-ка инструментальщика).
- Catalogue of Plansee Tizit: Cermets, 2000 / http://www.plansee.com.
- Development and Application of Cermet Cutting Tools Material. Tie Fu, Qixun Yu, Bin Liu and Yuguang Wu. Key Engineering Materials Vols. 375−376 (2008) pp 163−167.
- Catalogue of Tungaloy. 2004 / http://www.tungaloy.co.jp.
- Catalogue of Teledyne. 2002 / http://www.teledyne.com.
- Catalogue of Romay. 2010 / http://www.romay.corp.com
- Эйхманс Э. Ф., Литвинюк H. И., Асмолова Р. П. Режущие свойства безвольфрамовых твердых сплавов. Научные труды ВНИИТС. 1981. № 22. с. 19−23.
- Равская Н. С. Исследования области применения и режущих свойств инструмента из безвольфрамовых твердых сплавов. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Киев, 1975. 29с.
- Иванов В. В. Исследование режущих свойств титановых твердых сплавов при обработке конструкционных и легированных сталей: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Тула, ТПИ, 1979,21с.
- Андреев В. Н., Апмешкян Б. А., Вартанян В. Г. Режущие свойства резцов спластинками из безвольфрамовых твердых сплавов. Станки и инструмент. -1981, № 7, с. 16−18.
- Грубый С. В., Зверев Е. К. Режущие свойства резцов оснащенных безвольфрамовыми твердыми сплавами. Вестник машиностроения. -1983. № 12, с. 41−45.
- Третьяков В. И., Самойлов B.C. Безвольфрамовые твердые сплавы и области их применения при резании металлов. «Твердые сплавы», М.: «Металлургия», 1981. (сб. ВНИИТС № 22), с. 5−9.
- Чапорова И. Н., Чебураев Р. П., Репин Э. И., Букина Г. Я. Микроструктура безвольфрамовых твердых сплавов. «Твердые сплавы» «Твердые сплавы», М.: «Металлургия», 1981. (сб. ВНИИТС № 22), с. 9−14.
- Табаков В. П. Повышение эффективности режущего инструмента путем направленного изменения параметров структуры и свойств материала износостойкого покрытия. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Ульяновск. 1992.
- Этингант А. А. Исследование влияния технологических параметров процесса конденсации вещества с ионной бомбардировкой (КИБ) на работоспособность режущих инструментов: Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: 1980.
- Технологические рекомендации по применению безвольфрамовых твердых сплавов. -М.: Минцветмет, 1985, с. 39.
- Ленская Т. Г., Торопченов В. С., Аникеев А. И. Безвольфрамовые твердые сплавы с износостойкими покрытиями. Производство и применение твердых сплавов. М.: Металлургия. 1982, с. 107−109.
- Верещака А. С., Третьяков И. П. Режущие инструменты с износостойкими покрытиями. М.: Машиностроение. 1986, 192с.
- Верещака А. С. Повышение работоспособности режущих инструментов нанесением износостойких покрытий. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Москва, 1986, 601с.
- Куванов А. Повышение эффективности инструмента из безвольфрамовых твердых сплавов нанесением многослойно-композиционных износостойких покрытий. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 1991, 601с.
- Cutting and wear behaviours of TiC based cermets cutter with nano-TiN modification: Liu Ning et. all.- Trans. Nonferrous Met. Soc. China, Vol. 13, № 4, Aug. 2003.
- LI Hua, LIU Ning, XU Yu-dong, el al. Research on the optimization of cutting parameters of nano-modified cermets cutter J. J of Hefei University of Technology, 2001, 24 (1): 47−51. (in Chinese).
- LI Hua. Research on the Properties of Nano-TiN Modified TiC-based Cermets and Their Cutters D. Hefei: Hefei University of Technology, 2001. (in Chinese).
- LIU Ning, XU Yu-dong, Li Hua, et al. Effects of addition of TiN nanoparticles on microstructure and mechanical properties of TiC based cermets J. Mater Sci Technol, 2002, 18(5): 586−590.
- LIU Ning, CUI Kun, HU Zhen-hua. Research on wear mechanism of Ti (C, N) based cermets J. Tribology, 1999, 19(2): 126−129. (in Chinese).
- Campbell P. Q., Celis J. P., Roos J. R., et al. Fretting wear of selected ceramics and cermets J. Wear, 1994, 174: 47−56.
- K. Golombek, L.A. Dobrzanski. Hard and wear resistance coatings for cutting tools, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 24 (2007) 107−110.
- Верещака А.С. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями /Верещака А.С. М.: Машиностроение, — 1993. — 336 с.
- Верещака A.C. Основные аспекты применения и совершенствования режущих инструментов с износостойкими покрытиями //СТИН.2000.- № 9. С.33−40.
- Верещака A.A. Повышение режущих свойств твердосплавного инструмента путем рационального выбора состава, структуры и свойств наноразмерных износостойких комплексов / Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. Москва 2010.244 с.
- Vereshchaka А., / Lee W.Y. High Precision/High Speed Machining Technologies. Edition of HRDI, S. Korea, Cheonan. 2002. 393 p. (In English).
- Верещака A.C. Некоторые методологические принципы создания функциональных покрытий для режущего инструмента. Современные технологии в машиностроении: посвященных юбилею Ф. Я. Якубова. Сборник научных статей. / Харьков: НТУ «ХПИ», 2007. С.210−231.
- Табаков В.П. Формирование износостойких ионно-плазменных покрытий режущего инструмента. М.: Машиностроение, 2008. 311 с.
- Штремель М.А. Прочность сплавов. Часть И. Деформация: учебник для вузов. М.: МИСИС, 1999. 527с.
- Гольдштейн М.И. Металлофизика высокопрочных сплавов /М.И. Гольдштейн, B.C. Литвинов, Б. М. Бронфин. М.: Металлургия, 1986. — 312 с.
- Тушинский Л.И., Плохов А. В. Исследование структуры и физико-механических свойств покрытий. Новосибирск: Наука, 1986. 197 с.
- Волосова М.А., Григорьев С. Н. Технологические принципы осаждения износостойких нанопокрытий для применения в инструментальном производстве // Упрочняющие технологии и покрытия. 2010. № 6. С.37−42.
- Григорьев С.Н. Нанесение покрытий и поверхностная модификация инструмента: учеб. пособие. /С.Н. Григорьев, М. А. Волосова М.: ИЦ МГТУ «СТАНКИН», Янус-К, 2007. 324 с.
- Vetter, J., The architecture and performance of compositionally gradient and multi-layer PVD coating. /J.Vetter, W. Burgmer, H. Dederichs, A.Perry. //Material Science Forum Vols. 163 165 (1994) pp.527 — 532. (In English).
- Byrne, G. Advancing Cutting Technology. / G. Byrne, D. Dornfeld, B. Denkena. // CIRP Annals. Vol 52/2/2003. (In English).
- Шустер Л.Ш. Адгезионное взаимодействие твердых металлических тел. -Уфа: Гилем, 1999.- 199 с.
- Knotek, О. Multilayer Coatings for Improved Performance. / О. Knotek, F. Loffler, G. Kramer. //Surface Coating Technology, 59 (1993).- P 14−18.
- Leyendecker, T. TiAlN-Al203 PVD-multilauyer for metal cutting operaton. / T. Leyendecker, I. Rass, G. Erkens, M. Feldhege. // Surface and Coating Technologies 97(1997).-P.790−793.
- Верещака A.A. и др. Многослойно-композиционное покрытие. Патент RU № 2 198 243 от 10.02.2003 г. с приоритетом от 05.08. 1998 г.
- Верещака А.С. Режущие инструменты с износостойкими покрытиями /А.С. Верещака, И. П. Третьяков. -М.: Машиностроение, 1986.-192 с.
- Додонов А. И. Силаев В.А. Экплуатационные свойства ультрамелкозернистых покрытий. М.: ИТО, № 1, 2000. С. 23−27.
- Додонов А.И., Башков В. М. Получение электродуговой плазмы в криволинейном плазмоводе и нанесение покрытия на подложку. Патент RU 2 173 911 С2 от 20.09.2001 с приоритетом от 04.04.1997. Бюлетень № 26.
- Самсонов Г. В. Тугоплавкие покрытия. /Г.В. Самсонов, А. П. Эпик. //М.: Металлергия, 1973. 397 с.
- R. Fella, Н. Holleck. //Materials Science and Engineering, A140 (1991). P. 676 681.
- H. Holleck. //Plansее Proceedings 3 (1989). -P. 1−12.
- M. Stuber, V. Schier, H. Holleck. //Surface Coating Technology 74−75 (1995).- P 833−837.
- Cselle T. Nanostracturierte Schichten in der Werkstaff. //Platit AG. Warkzeugtagung 2002.(In German).
- Handbook of Film Process Technology /P.J. Martin, O. Knotek, A. Scherey and others.// 1995. London. IOP Publishing Ltd.- 218 p. (In English).
- Holleck, H., Nanoskalige Schutyschichten fur hochbeanspruchte Bauteile. /Н. Holeck, H. Leiste, A. Ulrich. // NACHRICHEN Forschungszentrum Karlsruhe Jahrg. 31, 1/99.(1999) S. 13−20.
- Panckow, A.N. Advanced coating architectures deposited by pulsed and filtered arc ion-plating. / Panckow A.N., Steffenhagen J., Lierath F. //Surface and Coating Technology 163−164 (2003). P.128−134.
- High-Entropy Alloys A New Era of Exploitation / Jein-Wei Yeh, Yu-Liang Chen, Su-JeinLin, Swe-Kai Chen //Materials Science Forum-2007-V.560.-P.1−9.
- Mechanical and tribological properties of multi-element (AlCrTaTiZr)N coatings IChia-Han Lai, Keng-Hao Cheng, Su-Jein Lin, Jein-Wei Yeh II Surface and Coatings Technology.-2008.-V.202.-P.3732−3738.
- Чихранов A.B. Повышение работоспособности режущего инструмента путем разработки и применении многоэлементных износостойких покрытий наоснове модифицированного нитрида титана: дисс.. к-та техн. наук /Чихранов A.B. Ульяновск. 2006. — 310 с.
- Patten, J.W. Multilayer coatings for interrupted cutting /J.W. Patten, M.A.Bayne, D.D. Hays, R.W. Moss, E.D. McClanahan, J.W.Fairbanks. //Thin Solid Films, 64 (1979).-337 p.
- Касьянов C.B. Исследование режущих свойств и разработка путей дальнейшего развития инструментов с износостойкими покрытиями: дисс. .канд. техн. наук. /C.B. Касьянов.- М.: 1979.-249 с.
- Сладков Д.В. дисс.. канд. техн. наук. / Д. В. Сладков.М.: 2005. 265 с.
- Barnett, S. A. Physics of Thin Films / S.A. Barnett, M. H. Francombe, J. L. Vossen (ets.) //Academic Press, New York (1993) 1−77.
- Wroe H. US Patent 2,972,695, 1961.
- SablevL. P. US Patent 3,793,1.9, 1974.
- Григорьев C.H. Технология вакуумно-плазменной обработки инструмента и деталей машин. /С.Н.Григорьев, Н. А. Воронин. //Учебник. М.: «Янус-К», ИЦГОУ МГТУ «Станкин», 2005.- 508 с.
- Табаков В.П. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями на основе сложных нитридов и карбонитридов титана. /В.П.Табаков. Ульяновск: УлГТУ, 1998.- 123 с.
- Болотников Г. В. Повышение надежности твердосплавного инструмента при резании труднообрабатываемых материалов путем нанесения сложнолегированных покрытий и газостатической обработки: дисс.. канд.техн. наук / Г. В. Болотников.-М., 1992, — 210 с.
- Брюхов В.В. Повышение стойкости инструмента методом ионной имплантации. Томск: Изд-во HTJI, 2003. — 120 с.
- Верещака A.C. Физические основы процесса резания и изнашивания режущего инструмента с износостойкими покрытиями: учебное пособие /А.С.Верещака, В. П. Табаков. Ульяновск: УлГТУ, 1998.- 123 с.
- Моисеев В.Ф. Влияние азота на структуру и свойства упрочняющих поверхностных покрытий на основе титана / В. Ф. Моисеев, Г. С. Фукс-Рабинович, Г. К. Досбаева // Физика и химия обработки материалов 1991.-№ 2.- С.18−121.
- Кабалдин Ю.Г. Повышение работоспособности и надежности рабочей части режущего инструмента в автоматизированном производстве: автореф. дис. .д-ра. техн. наук. / Ю. Г. Кабалдин: 05. 01.1987.
- Okumiya М, Gripentrog М. Mechanical properties and tribological behavior of TiN-CrAIN and CrN-CrAIN multilayer coatings. //Surface and Coating Technologies 112 (1999). P.123−128.
- Derflinger, V. New hard/lubricant coating for dry machining./ V. Derflinger, H. Brandle, H. Zimmermann. // Surface and Coating Technologies 113 (1999). P. 286−292.
- Panckow, A.N. Application of novel vacuum-arc ion-plating technologies for the design of advanced wear resistant coatings. /A.N. Panckow, J. Steffenhagen, D. Wegener, L. Dubner, F. Lierath. //Surface and Coating Technologies 138 (2001). -P. 71−76.
- Lugscheider, E. Investigation of mechanical and tribological properties of CrAlN+C thin coatings deposited on cutting tools. /Е. Lugscheider, K. Bodzin, K. Lackner. // Surface and Coating Technologies 174−175 (2003). P.681−686.
- Arndt, M. Performance of new AlTiN coatings in dry and high speed cutting. / M. Arndt, T. Kacsich. // Surface and Coating Technologies 163−164 (2003). P. 674 680.
- Tonshoff H.K. Influence of subsurface properties on the adhesion strength of sputtered hard coatings / H.K. Tonshoff, B. Karpuschewski, A. Mohlfeld, H. Seegers. Surf. Coat. Technol. 116−119 (1999) 524−529.
- Верещака, A.C., Верещака А. А. Повышение эффективности инструмента путем управления составом, структурой и свойствами покрытий.
- Упрочняющие технологии и покрытия. 2005, № 9. С.9−19.
- Верещака А.С. Анализ проблемы экологически безопасного резания. Труды IV международного конгресса «Конструкторско-технологическая информатика 2000. М. МГТУ «СТАНКИН», 2000. С. 112−115.
- Власов В.И. Процессы и режимы резания конструкционных материалов. Справочник. -М. Издательство «ИТО», 2007. 189 с.
- Lin K.L., Hwang M.Y., Wu C.D. Mater. Chem. Phys. 46 (1996). P 77- 83.
- Cobine J. 1980 Introduction to Vacuum Arcs Vacuum Arcs: Theory and Application // Edition J. M. Lafferty (1980) (New York: Wiley). P 1−18. (In English).
- Аксенов И.И. Формирование потоков металлической плазмы /Аксенов И.И., Падалка В. Г., Хороших В. М. //Обзор. М.: ЦНИИатоминформ. — 1984. -83 с.
- Аксенов И.И. Устройство для очистки плазмы вакуумной дуги от макрочастиц. /Аксенов И.И., Белоус В. А., Падалка В. Г., Хороших В. М. //ПТЭ. 1978, — № 5.- С. 236−242.
- Pal Dey S. Single layer and multilayer wear resistant coatings of (Ti, Al) N: a review / S. Pal Dey, S.C. Deevi // Materials Science and Engineering A342 (2003) -P 58−79.
- I.J. Smith, W.D. Mu. nz, L.A. Donohue, I. Petrov, J.E. Greene, Surface Eng. 14 (1) (1998)37−41.
- L.A. Donohue, D.B. Lewis, W.D. Mu. nz, M.M. Stack, S.B. Lyon, H.W. Wang, D. Rafaja, Vacuum 55 (1999) 109−114.
- Q. Luo, W.M. Rainforth, W.D. Mu. nz, Wear 74 (1999) 225 229.
- P.E. Hovsepian, D.B. Lewis, W.D. Mu. nz, Surf. Coat. Technol. 133 134 (2000) 166−175.
- L.A. Donohue, J. Cawley, J.S. Brooks, W.D. Mu. nz, Surf. Coat. Technol. 74−75 (1995) P. 123−134.
- С. Schonjahn, М. Bamford, L.A. Donohue, D.B. Lewis, S. Forder, W.D. Mu. nz, Surf. Coat. Technol. 125 (2000) P. 66−70.
- T. Ikeda, H. Satoh, Thin Solid Films 195 (1991) 99.
- Аксенов И.И. Покрытия, получаемые конденсацией потоков в вакууме (способ конденсации с ионной бомбардировкой). / И. И. Аксенов, А. А Андреев. //УФЖ, 24, 4, 1979. 515 с.
- S. Veprek, S. Reiprich // Thin Solid Films 268 (1995). P 64−71.
- Дыбенко Ю.М. Исследование влияния параметров процесса осаждения нитрида титана на физико-механические свойства покрытий /Ю.М. Дыбенко С. А. Мельников, В. В. Будилов //Оптимизация технологических процессов по критериям прочности. Уфа, 1985. С. 72−78.