Главная страница сайта О веществе TiO2
Виды диоксида титана Статьи о диоксиде титана


го и хрупкого обезуглероженного слоя непосредственно под пбкрытием приводит к значительному снижению прочности твердого сплава, а разрушение быстро развивается из окрестностей границы раздела между зоной появления т?-фазы и основой. С другой стороны,прочность сцепления покрытия с основой вследствие! образования т?-фазы значительно возрастает, так как т?-фаза улучшает адгезионные свойства сплава. При достаточном удалении от зоны образования т?-фазы прочность твердого сплава полностью восстанавливается.

Образование, т?-фазы происходит вследствие обезуглероживания основы как при нагреве твердого сплава в токе водорода до температуры осаждения, так и в процессе осаждения покрытия. В период нагрева обезуглероживание происходит за счет взаимодействия водорода с углеродом, растворенном в 0-Со, а также содержащимся в карбиде вольфрама. Толщина этого слоя резко возрастает с увеличением температуры нагрева (особенно ощутимо в интервале температур 900— 1100 °С), причем у мелкозернистого сплава она увеличивается значительно быстрее, чем у крупнозернистого. Наименьшая толщина т?-фазы наблюдается при нанесении покрытий на сплав ТТ10К8Б (1—2 мкм), а наибольшая — для сплавов ВК10 и Т5К10 (4—6 мкм), причем состав т?-фазы одинаков для всех сплавов. Для улучшения адгезионных свойств сплава вполне достаточно слоя т?-фазы толщиной 1 мкм, а дальнейшее его увеличение только снижает прочностные характеристики [189].

При осаждении покрытий из TiC нестехиометрического состава также происходит образование т?-фазы и тем интенсивнее, чем больше состав покрытия отличается от стехиометрического. Покрытие состава TiCo.5 активно обезуглероживает твердае сплавы как за счет взаимодействия с твердым раствором углерода в 0-Со, так и за счет диффузии

углерода из WC в TiC0,s • Поэтому содержание углерода в карбиде титана должно максимально приближаться к-стехиометрическому. Для уменьшения толщины слоя т?-фазы следует:

1) на стадии нагрева применять не водород, а азот, который практически полностью подавляет процесс появления rj-фазы;

2) выбирать такое соотношение парциальных давлений Н2, N2, С6Н6. и TiCL,, чтобы состав покрытий был как можно ближе к стехиометри-ческому;

3) наносить покрытия на крупнозернистые твердые сплавы, содержащие карбид титана и сложные карбиды;

4) после нанесения покрытия проводить отжиг при температурах выше 1200 °С [192];

5) увеличить содержание углерода в твердых сплавах [193].

В покрытии из карбида титана, нанесенного на твердые сплавы, с концентрацией углерода, превышающей стехиометрическое соотношение, толщина слоя, содержащего т?-фазу, незначительна. Например, при содержании углерода на 0,15 % выше стехиометрического толщина этого 146

слоя не превышает 0,2 мкм. В сплавах, содержащих включения свободного углерода, на границе раздела образовывается слой, богатый кобальтом, и повышается концентрация вольфрама в твердом растворе в покрытии. Размер зерна карбидной фазы покрытия значительно уменьшается в этом случае.

Предел прочности при изгибе- твердых сплавов с покрытием из TiC толщиной меньше 2 мкм резко снижается при наличии в сплавах включений свободного углерода. Однако с увеличением толщины покрытия свыше 3—5 мкм прочность сплавов без свободного углерода резко снижается и близка к прочности сплавов, содержащих свободный углерод. С повышением содержания углерода в основе снижение прочности сплава в результате нанесения покрытия ослабевает.Таким образом, при одинаковой толщине покрытия из карбида титана (в промышленных условиях толщина покрытия на сплавах системы WC—Со обычно превышает 5 мкм) предел прочности при изгибе сплавов практически не зависит от содержания углерода в основе [193].

Твердые сплавы с покрытием из карбида титана используются для любого вида обработки сталей и чугунов. Наибольший эффект достигается в случае использования неперетачиваемых пластин с покрытием из TiC для оснащения инструмента, применяемого на автоматических и полуавтоматических линиях при получистовой и чистовой обработке легированных сталей в полностью отожженном состоянии. В результате использования этих пластин значительно уменьшается машинное время на обработку одной детали и число переналадок.

Многослойные покрытия на твердых сплавах [194—198]

Покрытия из карбида титана используются в ограниченном диапазоне резания. Конкуренцию TiC составляют такие тугоплавкие соединения, как TiN, Ti (С, N), А1203 и др. Покрытия, содержащие А1203, имеют преимущества при обработке резанием углеродистых сталей. Нитрид титана, используемый в качестве покрытий, благодаря более высокой пластичности, чем TiC, замедляет распространение трещины. Кроме того,TiN способствует резкому уменьшению лункообразования. Однако покрытия из карбида титана в наибольшей мере снижают износ задней грани. Кроме того,при обработке стали с большим количеством оксидных включений износостойкость однослойного покрытия из любого тугоплавкого соединения понижается из-за взаимодействия с оксидами.

Таким образом,для эффективного использования режущего инструмента в широком диапазоне резания рекомендуется использовать многослойные покрытия, которые совмещают в себе преимущества каждого слоя и в то же время способствуют менее заметному проявлению ихнега-тивных сторон. Многослойные покрытия имеют повышенную пластич-


 

 

Вернуться в меню книги

 

На правах рекламы

Место свободно

 

Copyright © 2008-2012 TitanDioxide.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Диоксид титана TiO2