Университети кимё – технология факультети

ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОВЕРХНОСТНЫХ СПЛАВОВ НА 
ОБРАБАТЫВАЮЩЕМ ДИСКОВЫХ ФРЕЗ 
Шарипов Ж. О., Фозилов С. Ф., Мавлонов Б. А, Мавлонов Ф.С., 
Ражабов О.С. 
Бухарский инженерно-технологический институт 
С 
каждым 
годом 
в 
современном 
автоматизированном 
машиностроительном производстве все более важную роль играет внедрение 
инновационных 
технологий, 
позволяющих 
значительно 
повышать 
производительность 
механообработки. 
Одним 
из 
узких 
мест 
в 
технологических системах автоматизированного производства является 

---

378
режущий инструмент. В этой статье описываются возможности недавно 
выведенного на рынок оборудования «РИТМ-СП».
Р6М5, предварительно азотированные в двухступенчатом вакуумно-
дуговом разряде на глубину порядка 50 мкм. Затем, исключая контакт с 
воздушной средой, в той же технологической камере образцы были 
подвергнуты воздействию серии импульсов широкоапертурного НСЭП. 
Обработка проводилась на установке «РИТМ-СП», которая может быть 
изготовлена как в лабораторном, так и в промышленном исполнении. Она 
представляет собой комбинацию источника НСЭП, и нескольких 
магнетронных распылительных систем, расположенных на единой 
вакуумной камере. В результате такой обработки покрытие с заданным 
химическим составом, нанесенное на поверхность образца, вплавляется в 
нее. При этом резкая межфазная граница между пленкой и подложкой 
размывается и образуется протяженный переходный слой толщиной 
несколько микрометров с изменяющимся элементным составом, тем самым 
достигается высочайший уровень адгезии покрытия к подложке, что ранее 
было продемонстрировано на многочисленных металлических системах 
пленка-подложка, в частности, на системе нержавеющая сталь – медь. 
Площадь единовременной обработки мишени, равная диаметру пучка, 
может составлять от 50 до 100 см
2
. Следует отметить, что время обработки 
инструмента составляет около 15 минут без учета времени вакуумирования 
рабочей камеры, что позволяет обеспечить полную загрузку промышленной 
машины для нанесения износостойких покрытий среднего размера с 
длительностью рабочего цикла 4-5 часов при помощи одной установки для 
поверхностного легирования. Оценка температурного режима мишени, 
облучаемой НСЭП, показывает, что температура поверхности достигает 
величин, значительно превышающих температуру плавления компонентов. 
Появление расплава в объеме более тугоплавких частиц приводит к резкому 
увеличению межфазной поверхности и возрастанию скорости химической 
реакции между компонентами. Иллюстрирующие результат воздействия 
серии из нескольких импульсов НСЭП на поверхность азотированного 
образца из стали Р6М5. Облучение предварительно нанесенной на образец 
при помощи магнетронного распыления тонкой пленки толщиной 0,2 мкм, 
приводит к инициированию химической реакции образования тугоплавкого в 
приповерхностном слое толщиной около 2 мкм. Это происходит поскольку 
электронно-пучковая обработка вызывает диссоциацию нитридов железа, 
особенно ε-фазы, что подтверждается данными рентгеноструктурного 

---

379
анализа, которые представлены. На дифрактограмме наряду с фазами α- и γ-
железа отчетливо видны пики нитрида ниобий и гафния. 
Проиллюстрировано воздействие НСЭП на дисковых фрез из 
быстрорежущего сплава Р6М5. На изломе четко различимы два различных 
слоя-поверхностный и промежуточный. Концентрации Nb, Hf и W в 
промежуточном слое свидетельствует о перемешивании твердого сплава с 
легирующим покрытием в результате реакции высокотемпературного 
синтеза. Толщина, в пределах которой удается получить модифицированную 
СВС структуру, составляет 3-4 мкм. Многократное инициирование процесса 
НСЭП практически не изменяет первоначальную микроструктуру. Чтобы 
превращение прошло полностью, как правило, бывает достаточно серии из 
пяти-шести импульсов НЭСП.