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

 
3. 
К перспективным процессам упрочнения, которые могут применять-
ся при изготовлении инструмента, относят 
плазменные технологии
.
Повышение износостойкости с использованием плазменных процессов 
может производиться по двум направлениями: 1) получение необходимой 
структуры и свойств в поверхностном слое плазменной закалкой (без изме-
нения состава материала); 2) создание поверхностного слоя с новым химиче-
ским составом и структурой, отличающейся от материала основы. 
Сущность 
плазменной закалки
(ПЗ) состоит в высокоскоростном на-
греве потоком плазмы поверхностного слоя материала и быстром его охлаж-
дении в результате передачи тепла в глубинные слои материала детали.
После ПЗ инструмент имеет упрочненный поверхностный слой. 
Эксплуатационные свойства инструмента повышаются за счет измене-
ния структуры (увеличения дисперсности) и фазового состава сплавов, воз-
растания твердости и остаточных сжимающих напряжений на поверхности. 
В качестве плазмообразующего газа используют аргон или его смеси с 
азотом, а также воздух.
Средняя ширина закаленной зоны колеблется от 1 до 10 мм. Плазмен-
ной закалке могут быть подвергнуты многие материалы, в т.ч. инструментальные 
стали, твердые сплавы, стали после ХТО. 
ПЗ повышает твердость поверхностного слоя, износостойкость, красно-
стойкость, вязкость, в т.ч. параметр динамической вязкости разрушения.

---

15 
15 
В инструментальном производстве используют также 
плазменные по-
рошковые покрытия
, которые, например, могут быть применены при изго-
товлении режущего инструмента из конструкционных сталей с наплавкой его 
рабочих поверхностей быстрорежущими сталями. 
Технология позволяет экономить дорогостоящие инструментальные 
материалы, обеспечивает получение материала с требуемыми составом и 
свойствами, экологична; ограниченное ее применение связано с недостаточ-
ной адгезионной прочностью наплавленного материала с основой. 
Одно из перспективных направлений развития инструментальной тех-
ники связано с изменением свойств рабочих поверхностей инструмента по-
средством создания на них 
специальных многофункциональных тонкопленоч-
ных покрытий
(толщиной 1…5 мкм) с помощью плазменных технологий, что 
позволяет существенно повысить качество изделий.
Финишное плазменное упрочнение (ФПУ)
состоит в нанесении на по-
следней стадии обработки тонкопленочного износостойкого покрытия с воз-
можностью одновременного осуществления плазменной закалки припо-
верхностного слоя (на глубину порядка нескольких микрометров).