Конспект лекцій з дисципліни «Формування структури та властивостей сучасних інстру ментальних матеріалів»

2.
 
Химико-термическая обработка инструментальных материалов 
3.
 
Применение плазменных и лазерных технологий в инженерии по-
верхности инструментальных материалов 
4.
 
Комбинированные способы обработки поверхности 
5.
 
Формирование универсальных инструментальных материалов с 
заданными свойствами на основе модификации поверхности методом 
осаждения покрытий 

---

12 
12 
1.
 
Режущий инструмент работает в чрезвычайно тяжелых условиях 
под воздействием высоких давлений на поверхностях контакта и в условиях 
высоких температур.
Интенсивность изнашивания инструмента в тысячи и десятки тысяч раз 
превосходит интенсивность изнашивания трущихся деталей машин.
В результате изнашивания режущее лезвие инструмента теряет свою 
первоначальную форму и, как следствие, режущую способность.
Для восстановления режущей способности инструмента производится 
заточка его рабочих поверхностей, в процессе чего с рабочей части срезаются 
достаточно большие слои дорогостоящего инструментального материала.
Кроме того, на смену затупившегося инструмента затрачивается время, 
которое увеличивает продолжительность всей операции механической обра-
ботки, а, следовательно, и ее стоимость.
В целом все это существенно удорожает механическую обработку и 
ограничивает ее эффективность.
Поэтому, задача уменьшения интенсивности изнашивания режущих 
инструментов и увеличения срока их службы была и остается одной из глав-
ных задач металлообработки. 
Особое внимание при этом уделяется 
поверхностным слоям инстру-
мента
, с которых начинается процесс разрушения в подавляющем большин-
стве случаев.
Прочность, износостойкость поверхностных слоев играют значитель-
ную роль в обеспечении необходимых эксплуатационных свойств изделия – 
инструмента в целом. 
Получение поверхности с высокими функциональными параметрами 
требует, как правило, дополнительной обработки с использованием комби-
нированного энергетического и физико-химического воздействия. 
Улучшение свойств поверхностного слоя достигается поверхностной 
термической обработкой (закалкой токами высокой частоты), химико-терми-
ческой обработкой, использованием плазменных и лазерных технологий и 
т.д. 
Это позволяет повысить стойкость инструментов в 1,5…3 и более раз 
при следующих условиях:
1) слой, созданный обработкой, прочно связан с основным металлом и имеет 
высокие значения твердости, теплостойкости или стойкости против корро-
зии, более высокие антифрикционные свойства, чем нижележащие слои;

---

13 
13 
2) учитывается характер износа, переточки и сечение инструмента;
3) учитывается вид действующих нагрузок (статические, динамические, зна-
копеременные). 
Выбор способа упрочнения поверхности обусловлен не только требова-
ниями, предъявляемыми к поверхностному слою, но и температурой, при ко-
торой выполняется эта обработка, и теплостойкостью соответствующего ин-
струментального материала.