Износостойкие покрытия на керамическом инструменте

27-03-2024

+++Толщина многослойных покрытий+++

---может варьироваться от 0,2 до 20 мкм---

Толщина многослойных покрытий может варьироваться от 0,2 до 20 мкм. При меньшей толщине защитные слои быстро изнашиваются, а при большей — в процессе резания происходит их отслаивание. В случае нанесения покрытия на инструмент из нитрида кремния в состав промежуточного слоя может также входить Si02. Для лучшей адгезии покрытия в состав указанных соединений может входить также кислород, растворенный в их решетке. Кристаллиты в слое покрытия могут быть ориентированы определенным образом для повышения его износостойкости. Причем в качестве второго слоя наряду с А1208 может быть нанесен Si3N4. Для повышения износостойкости во второй слой оксида алюминия вводят соосаждением металлы, образующие карбиды, нитриды и карбонитриды первого промежуточного слоя. Стойкость пластин возрастает в 2—3 раза.

Промежуточный слой препятствует усиленному росту кристаллов оксида алюминия или циркония, находящихся на поверхности. Например, износ инструмента из нитрида кремния с покрытием А1203 при обработке чугуна (скорость — 600 м/мин, глубина — 2 мм) составляет 0,55, а при нанесении промежуточного слоя TiN —0,23 мм.

Предлагается также нанесение на режущие пластины с многокомпонентным покрытием второго слоя углерода толщиной 0,1—5 мкм, что значительно повышает долговечность пластины.

На смену одно-, двух- и трехслойным покрытиям приходят многослойные, состоящие из множества тонких слоев различного состава. Примером покрытий такого типа может быть Widdalon, состоящий из 13 слоев различных составов (TiC, TiN, А1203, AlON) толщиной около 1 мкм каждый.