Методы поверхностной модификации. Выбор оптимального метода модификации и его внедрение

Методы  поверхностной  модификации

Методы поверхностной модификации.

На сегодняшний день одним из наи­более распространенных и эффективных путей совершенствования инструмен­тальных материалов является применение методов поверхностной модификации, за­ключающихся в направленном изменении физико-механических и кристаллохимических свойств поверхностей и поверхно­стных слоев инструментов.

При большом разнообразии условий работы инструментов практически во всех случаях наиболее нагруженными оказы­ваются их поверхностные слои, свойства которых определяют работоспособность инструментов в процессе обработки. На разных видах инструментов и при различ­ных условиях резания характер теплоси­ловых нагрузок весьма разнообразен. Для того чтобы противостоять им, рабочие поверхности инструментов должны иметь высокие показатели целого комплекса свойств - твердости, прочности, тепло­стойкости и т.д. Однако пока не созданы универсальные инструментальные мате­риалы, обеспечивающие высокую надеж­ность инструментов при разнообразном характере нагружения их рабочих поверх­ностей. Инструментальные материалы специализированы для определенных ус­ловий работы и имеют различные основ­ные свойства, например, как уже было отмечено, быстрорежущие стали характе­ризуются высокими прочностными свой­ствами, но имеют сравнительно невысо­кую твердость и теплостойкость, а кера­мика, напротив, имеет высокие значения твердости и теплостойкости, но обладает низкими прочностными свойствами. Мо­дификация рабочих поверхностей инст­рументов позволяет создать режущие ин­струменты, обладающие уникальным сочетанием на первый взгляд противоречи­вых свойств, например, высокой прочно­сти и твердости. В настоящее время раз­работка универсального инструмента, пригодного для эксплуатации в существенно отличающихся условиях резания, за счет применения различных методов по­верхностной модификации, является очень важной задачей для инструмен­тального производства.

Несмотря на заметный прогресс в области технологий поверхностной модификации режущего инструмента, сегодня обозначился ряд проблем, решение которых возможно лишь на основе глубокого понимания физической сущности влияния модифицированных слоев и различных покрытий на эксплуатационные показатели инструмента.

Основными из этих проблем являют­ся следующие:

1. Развитие технологий поверхност­ной модификации часто осуществляется
без соответствующей теоретической базы, что определяет пассивный характер их
развития, базирующийся в основном на методике математического планирования многофакторного эксперимента. Отсюда следует низкая экономическая эффектив­ность затрат на развитие технологий по­верхностной модификации и малая вероятность их радикального улучшения.

2.  Большое   разнообразие   методов поверхностной модификации ставит