Структурно-фазовое состояние, элементный состав и механические свойства поверхностных слоев деревообрабатывающих ножей фрезерного инструмента модифицированных плазменным нанесением покрытий, химико-термической обработкой : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель В. В. Углов

Abstract

Объекты исследования: нитридные покрытия Zr, поверхностные слои содержащие S, C, N, образцы ножей твердых сплавов с нанесенными покрытиями и слоями S, C, N.

Методики исследования: растровая электронная микроскопия, рентгеновский микроанализ, микротвердость, измерение коэффициента сухого трения, производственные и промышленные испытания при автоматическом фрезеровании ламинированных ДСтП плит, фрактографические исследования ножей после испытаний на износ.

Цели исследования: Стратегической целью настоящих исследований являлось установление закономерностей воздействия твердой и жидкой фазы тиомочевины в течении длительного времени, а также формирования методом КИБ покрытия ZrN на изменение фазового и элементного состава, механических, эксплуатационных свойств, обьемного износа при резании ДСтП плит модифицированных этими воздействиями поверхностных слоев лезвий твердых сплавов, содержащие карбиды вольфрама и кобальт. Разработка методики оценки обьемного износа лезвий ножа после высокоскоростного фрезерования древесностружечных плит имеющего величину менее не более 10-3 мм3. Проведение сравнительных производственных и промышленных испытаний исходных и модифицированных сульфацианированием и нанесением покрытия из нитрида циркония ножей при резании ламинированных ДСтП плит

Основные задачи исследования, которые были решены, а именно проведено: - длительное воздействие твердой и жидкой фазы тиомочевины (NH2-CS-NHС) на образцы твердых сплавов и твердосплавных ножей. - формирование методом КИБ покрытия из нитрида циркония на образцах твердых сплавов и на грани ножа, подверженной наибольшему износу при резании древесно-стружечных плит - исследование изменение элементного состава, фазово-структурного состояния, трибологических свойств, эксплуатационной стойкости, обьемного износа поверхностных слоев лезвия ножей фрезерного инструмента в зависимости от режимов химико-термической обработки в среде тиомочевины и осаждения покрытия нитрида циркония.

В результате проведенных исследований впервые установлено : Механизмы снижения коэффициента трения и обьемного износа поверхностных слоев твердых сплавов в результате их сульфационирования, вакуумно-плазменного нанесения покрытия из нитрида циркония при резании ДСтП плит, которые состоят соответственно в : а) формировании пленки, состоящей из атомов C, S, N, проникновение этих атомов по границам и межкарбидным дефектным областям сплава, в процессе как сульфацианирования, так и под действием деформации и температуры в процессе резания ДСтП плит. б) увеличении твердости и сопротивления деформации в процессе резания поверхностного слоя системы покрытие ZrN-сплав, уменьшении степени шероховатости сплава Модифицирование поверхностного слоя лезвия твердого сплава сульфацианированием и осаждением покрытий ZrN позволяет в 2 раза уменьшить его объемный износ при высокопроизводительном фрезеровании ламинированных древесно-стружечных плит.