Исследование влияния соотношения реакционных газов при осаждении покрытия системы Ti–Al–C–N на изностойкость режущего инструмента

Приведены результаты исследования компонентного состава смеси реакционных газов при синтезе карбонитридных покрытий системы Ti–Al–C–N, оказывающих влияние на износостойкость режущего инструмента. Покрытие было нанесено на модернизированной установке ННВ-6.6-И1 распылением из двух однокомпонентных катодов с ассистированием плазменным источником с накальным катодом. Во время нанесения покрытия в камеру подавали смесь из реакционных газов азота N₂ и ацетилена C₂H₂ в соотношении 1:4, 2:3, 3:2, 4:1. Представлены результаты измерений микротвердости исследуемых образцов, по результатам которых установлено, что наибольшее значение микротвердости (4870 HV0.05) имеет образец с покрытием, осажденным при соотношении реакционных газов N₂:C₂H₂=2:3. Приведены результаты натурных испытаний твердосплавных резцов с исследуемыми покрытиями. По итогам стойкостных испытаний было определено, что резец с покрытием, нанесенным при соотношении газов N₂:C₂H₂=4:1, увеличивает стойкость инструмента в 10 раз по сравнению с режущим инструментом без покрытия. Методом электронной микроскопии был исследован химический состав передней поверхности режущего инструмента после испытаний. Анализ химического состава поверхности после резания показал, что на образце с покрытием, полученным при соотношении реакционных газов азота и ацетилена 4:1, содержание элементов покрытия на поверхности гораздо выше, чем у других исследуемых покрытий, что свидетельствует о меньшем износе покрытия. Однако на некоторых участках передней поверхности присутствует железо, что свидетельствует о налипании обрабатываемого материала на инструмент.