НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ

ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МАШИНОСТРОЕНИЯ им. А. Н. Подгорного

Отдел формообразования в машиностроении

Высокоэффективные защитные ионно-плазменные покрытия для режущих инструментов и деталей узлов трения

    Перспективным научным направлением в области машиностроения в Украине является создание комплекса эффективных технологий поверхностного модифицирования металлов и сплавов, с помощью которых можно решать проблемы существенного повышения работоспособности деталей машин и инструментов.

    Технологии поверхностного модифицирования активно развиваются во всем мире.

    В настоящее время создание новых машин и агрегатов, а также качественного режущего инструмента немыслимо без использования методов целенаправленной модификации поверхностей трения.

    К таким технологиям относятся разработанные технологии тонких износостойких покрытий на основе тугоплавких соединений. Их использование позволяет решать ряд сложных технических задач. Наиболее актуальной является задача обеспечения высокого уровня износостойкости и антифрикционности поверхностей трения, находящихся в условиях повышенного температурно-силового воздействия и недостаточного смазывания (например, при эксплуатации режущих и штамповочных инструментов, в узлах трения высоконагруженных агрегатов и т.п.).

    Предлагаемые покрытия и ионно-плазменные технологии их получения позволяют существенно снизить схватывание между трущимися деталями, между инструментами и обрабатываемыми материалами, за счет чего многократно повысить износостойкость как деталей узлов трения, так и режущего инструмента.

    Технологии ионно-плазменных покрытий, разработанные на базе непрерывно развивающихся исследований в области материаловедения, позволяют получать покрытия с все более совершенными характеристиками, в частности с низкой адгезионной активностью, что позволяет бороться со схватыванием контактирующих поверхностей при трении и резании.

    Благодаря таким покрытиям многократно возрастает долговечность и надежность как узлов трения, так и режущих инструментов, снижаются затраты на изготовление новых деталей и инструментов с использованием дорогостоящих материалов.

    Использование технологий позволяет:
      – повысить износостойкость инструментов для обработки высокопрочных и конструкционных материалов в 8-50 раз;
      – повысить работоспособность хрупких сверхтвердых инструментальных материалов;
      – создать высокоэффективные инструменты для обработки труднообрабатываемых металлов и сплавов;
      – снизить в несколько раз потребность в металлообрабатывающих инструментах.

    При использовании в двигателестроении предлагаемые технологии дают возможность повысить ресурс двигателей внутреннего сгорания в 10 раз и снизить его стоимость в сравнении с существующим уровнем на 20 % .

    Предназначено для прецизионных деталей узлов трения (топливная аппаратура, гидрообъемные передачи и т.п.), деталей, работающих в агрессивных средах, в условиях эрозионного воздействия среды, режущих инструментов из быстрорежущих сталей и твердых сплавов, используемых для обработки труднообрабатываемых материалов.)

    Концепция технологии доказана экспериментально.