Циркин. Тонкопленочные многослойные покрытия побеждают трещины

Статья. Опубликована в Российском фонде фундаментальных исследований в разделе Фундаментальные исследования инженерных наук, 2007, 8 с.Значительная часть деталей машин и механизмов изготавливается с применением обработки резанием, причем в себестоимости изделия доля затрат на инструменты может составлять 3—10%. Следовательно, один из путей снижения себестоимости продукции, способствующего увеличению прибыли предприятия, — повышение работоспособности режущего инструмента. Так, увеличение периода стойкости инструмента в два раза при прочих равных условиях может привести к снижению себестоимости продукции до 5%. Проблему повышения стойкости режущих инструментов можно решить, создавая и используя износостойкие тонкопленочные покрытия, обладающие высокой твердостью, энергоемкостью, мелкозернистой структурой с минимальным количеством дефектов и стойкостью к окислению. Такие покрытия состоят из нитридов, карбидов, оксидов, карбонитридов металлов (в основном титана, алюминия и хрома) и имеют толщину 3—12 мкм. Начало широкого использования инструментов с покрытиями в машиностроении промышленно развитых стран пришлось на середину 80-х годов, и было обусловлено их высокой эффективностью и удачными технологическими решениями нанесения покрытий.
В работе рассмотрено влияние трещин на стойкость инструмента с покрытием. Разработано новое износостойкое покрытие, которое, несмотря на микроскопическую толщину, оказалось способным противостоять трещинам, которые в других условиях разрушили бы режущий инструмент в среднем в три — пять раз быстрее.