| Область техники | Материаловедение, металловедение, композиционные материалы. |
| Направление | Термическая и химико-термическая обработка, упрочнение инструмента. |
| Цель | Процесс позволяет получать износостойкие покрытия, повышающие эксплуатационную стойкость деталей машин и инструмента из сталей, чугунов и твердых сплавов. |
Технология представляет собой процесс диффузионной обработки инструмента и деталей машин( подобно твердой цементации ) в металлооксидных порошковых средах при температурах не выше 1000° C в течение 4 - 6 часов( химический состав порошковой среды и температурный режим составляют “ноу-хау”). В результате такой обработки формируются сплошные многокомпонентные карбидные покрытия на поверхности изделий. Толщина покрытий составляет 4 - 7 мкм на твердых сплавах, до 70 мкм на сталях и до 140 мкм на чугунах при твердости на поверхности HV 2800 - 3700, сравнимой с твердостью карбида кремния. Введение в данные среды карбидизатора позволяет получить на инструментальных сталях несплошные слои заданной толщины, состоящие из зернистых легированных карбидов с твердостью на поверхности HRC 65 - 70.
Процесс более прост и экономичен, благодаря применению традиционного оборудования, дешевых металлооксидных смесей многоразового использования, а также относительно низких технологических температур.
Не требуется тщательной подготовки поверхности перед обработкой.
Благодаря большой толщине получаемых слоев допускается производить доводку размеров изделий из сталей и чугунов.
Технология наиболее эффективна и производительна для неперетачиваемого твердосплавного инструмента. Например, 1 кг порошковой смеси стоимостью 20 - 30$ при двукратном использовании позволяет упрочнить 1 - 2 кг твердосплавного инструмента стоимостью 100 - 300$, повышая его износостойкость не ниже 3 - 4 раз при сохранении прочности исходного материала. Кроме того, возможно совмещение процесса спекания твердого сплава с его диффузионной обработкой в порошковой среде.
Использование многокомпонентных карбидных покрытий, полученных разработанным способом, дает возможность увеличить эксплуатационную стойкость режущего твердосплавного инструмента в 2 - 20 раз, инструмента и деталей машин из сталей в 2 - 5 раз.
Примеры. Повышение износостойкости инструмента, раз
| Неперетачиваемые твердосплавные пластины для чистовой токарной обработки | 4 - 6 |
| Неперетачиваемые твердосплавные пластины для фрезерной обработки | 2 - 4 |
| Твердосплавные концевые фрезы при обработке стали ДИ 23( HRC 62) | 5 - 20 |
| Направляющие для навивки пружин | 2 - 5 |
| Детали двигателя гоночного автомобиля | 3 - 5 |
Разработанный процесс прост в осуществлении, не требует высококвалифицированного персонала. Технология испытана и внедрена на нескольких заводах Беларуси и России.
Процесс используется в том виде, как он разработан. Порошковые смеси для проведения процесса могут изготавливаться и поставляться покупателю автором.
Технология позволяет создавать новые виды инструмента из композиционных материалов на базе дешевых высоковязких марок твердого сплава, обладающих высокой прочностью, износостойкостью и поверхностной микротвердостью до HV 3700. Такие композиционные материалы могут найти применение для замены на отдельных операциях дорогостоящих цельноизготовленных (алмазоподобных) режущих пластин из тугоплавких соединений типа нитрид бора и других.
Данная работа требует дополнительных инвестиций для проведения совместных исследований с зарубежными партнерами.
