Разработка концепции и инструментария комплексного анализа моно- и многослойных пленок на основе сложных нитридов и алмазоподобных структур для создания адаптивных функциональных покрытий с повышенными эксплуатационными свойствами (промежуточный, этап 2)

Объектом исследования являются технологические дефекты поверхностного слоя керамических режущих пластин, формируемые на стадии их изготовления, и эксплуатационные дефекты, образующиеся в процессе контактного взаимодействия с обрабатываемым изделием. Цель работы – разработка методологического подхода к обеспечению высокого уровня надежности керамического инструмента на основе управления процессами контактного взаимодействия «инструмент – обрабатываемый материал» и формирования требуемого уровня структурных микронапряжений в поверхностном слое керамики посредством поверхностной модификации и нанесения моно- и многослойных покрытий. В качестве основной методики исследований был использован оригинальный инструментарий, разработанный авторами, и позволяющий моделировать тепловое и напряженное состояние поверхностного слоя керамики с учетом неоднородности структуры и присутствия дефектов. Выявлена взаимосвязь параметров структурных элементов и размеров дефекта с уровнем структурных микронапряжений в поверхностном слое керамики, установлены закономерности влияния покрытия на напряженно-деформированное состояние поверхностного слоя инструмента и границы «керамика – покрытие». Новые закономерности формирования структурных микронапряжений в поверхностном слое керамики позволили создать механизм уменьшения концентрации источников зарождения микротрещин. Полученные результаты могут быть применены для решения технологических задач в области повышения эффективности механической обработки труднообрабатываемых материалов и закаленных сталей, а также в качестве инновационного подхода при конструировании и изготовлении керамического инструмента.