Разработка износостойких покрытий для режущего инструмента

В результате выполнения проекта разработаны и получены металлические и боридные мишени на основе сплава Ti-Zr-Nb-V для магнетронного/дугового нанесения покрытий и разработан способов нанесения нитридных (TiZrNbV)N и боридных (TiZrNbV)B2 износостойких покрытий на режущий твердосплавный инструмент при помощи магнетронного/дугового нанесения. Было проведено исследование влияние параметров процесса магнетронного распыления на структуру и механические свойства нитридных (TiZrNbV)N и боридных (TiZrNbV)B2 покрытий. Установлены оптимальные параметры процесса магнетронного распыления (TiZrNbV)N. При потенциале смещения 25 В наблюдается максимальные значения твёрдости 39 ГПа и модуля упругости 248 ГПа. С увеличением потенциала отчистки при постоянном значении напряжения смещения 25 В твёрдость покрытий увеличилась до 41 ГПа при 1000 В. Модуль упругости сохраняется на уровне 260 ГПа. Установлены оптимальные параметры процесса магнетронного распыления (TiZrNbV)B2. При потенциале смещения 25 В наблюдается максимальные значения твёрдости 42,5 ГПа и модуля упругости 295 ГПа. При этих параметрах, с использованием керамического нагревателя с температурой 340С тёрдость покрытий (TiZrNbV)B2 увеличилась до 48 ГПа, модуль упругости до 315 ГПа, что соответствует коммерческому покрытию TiB2, полученного с помощью HiPIMS технологии магнетронного распыления. По результатам трибологических испытаний установлено, для покрытия (TiZrNbV)N износ уменьшился 1,6 раза, для покрытия (TiZrNbV)B2 2,5 раза по сравнению твердым сплавом без покрытия. Результаты интеллектуальной деятельности, полученные при выполнении работ по проекту, легли в основу разработанной технологии получения мишеней для магнетронного распыления и технологии магнетронного нитридных (TiZrNbV)N и боридных (TiZrNbV)B2 износостойких покрытий на режущий твердосплавный инструмент. Результаты интеллектуальной деятельности, полученные при выполнении работ по проекту, были зарегистрированы в качестве ноу-хау в режиме коммерческой тайны: 1) «Технология изготовления мишеней методом ИПС из высокоэнтропийного сплава системы Ti-Nb-Zr-V и диборида на его основе для магнетронного распыления» (Зарегистрировано в Региональном депозитарии ноу-хау при НИУ «БелГУ» 30.10.2023 г. Свидетельство №621). 2) "Способ нанесения износостойкого покрытия (TiZrNbV)N на режущий инструмент" (зарегистрировано в Региональном депозитарии ноу-хау при НИУ «БелГУ» 30.10.2023 г. Свидетельство №622)