Повышение надежности и долговечности машин и механизмов 1 федеральное государственное бюджетное

Проблемы износа в машинах и механизмах 
________________________________________________________________________________ 
355 
ры, значительно снижающей интенсивность изнашивания режущего инструмента. 
Наличие на рабочих поверхностях износостойкого покрытия в первые минуты реза-
ния защищает вновь образующуюся фрагментированную структуру от разрушения. 
Образование и стабилизация этой структуры происходит в условиях, когда разруше-
нию подвергаются не поверхностные слои инструментальной основы, где происходит 
ее образование, а покрытие, которое таким образом защищает данную структуру от 
разрушения. Дислокационные структуры, созданные в результате упрочнения, долж-
ны обладать термостабильностью, т.е. не деградировать под воздействием высоких 
температур, возникающих при резании. Высокие температуры и нагрузки, возникаю-
щие при резании на контактных поверхностях инструмента, являются причиной их 
активации. В результате этого происходит интенсивное взаимодействие с внешней 
средой. В результате взаимодействия с кислородом воздуха в рабочем клине инстру-
мента образуется кислородосодержащий слой, интенсифицирующий его изнашивание 
на рассматриваемых режимах резания [4]. Предварительное упрочнение или износо-
стойкое покрытие замедляют процессы трибоокисления поверхностных слоев ин-
струментальной матрицы. Однако кислород воздуха, адсорбируясь по границам 
фрагментов, вызывая разрушение и вырыв отдельных фрагментов или конгломератов.
На высоких скоростях резания, когда температура в зоне контакта сопоставима 
с температурой отпуска быстрорежущей стали или выше ее, инструмент выходит из 
строя в результате потери формоустойчивости режущего клина. Под воздействием 
высоких температур возрастает диффузионная подвижность дислокаций, которая 
препятствует образованию высокоорганизованных структур в контактных слоях 
быстрорежущего инструмента. В этих условиях работоспособность режущего ин-
струмента определяется свойствами инструментальной матрицы сопротивляться про-
цессам пластического разрушения. В этом случае методы предварительного упрочне-
ния должны препятствовать развитию негативных процессов в режущем клине ин-
струмента.
Анализ физико-химической природы изнашивания упрочненного быстрорежу-
щего инструмента показал, что работоспособность инструмента можно повысить 
комбинированным упрочнением, обеспечивающим упрочнение контактных слоев 
быстрорежущей основы, и нанесением износостойкого покрытия, хорошо сцепленно-
го с основой.