ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Для увеличения стойкости штампового инструмента использовалась технология ионно-плазменной конденсации покрытий сложного состава карбонитридов тугоплавких металлов. В качестве реакционных газов применялись ацетилен и азот с различным соединением компонент, что позволило выбрать оптимальный состав реакционного газа и отработать технологические режимы конденсации покрытий.

При определении оптимального состава реакционного газа, обеспечивающего наиболее высокие эксплуатационные свойства штампов и прессформ изменялось содержание ацетилена от 20% до 100%.

Технологические условия нанесения карбонитридных покрытий в соответствии с маркой инструментальных сталей:температура нагрева ионной бомбардировкой, величина опорного напряжения, время конденсации, парциальное давление реакционного газа. На образцах - свидетелях из инструментальной стали с конденсированными карбонитридными покрытиями проводилось определение адгезионной прочности, измерялась твердость и микротвердость, проводилось определение сплошности покрытий по данным металлографии, методами рентгеноструктурного анализа определялся фазовый состав покрытий и характеристики тонкой структуры - величины областей когерентного рассеяния и значений микронапряжений, которые являются одной из основных характеристик прочности покрытий.

По данным интегральной интенсивности рентгеновских дифракционных отражений определялась степень растворимости азота и углерода при конденсации покрытий разного состава в зависимости от содержания азота и ацетилена в составе реакционного газа.

Проведение отмеченного комплекса исследований ионно-плазменных покрытий на различные инструментальные стали (ХВГ, 30ХГСА, Х12Ф1, 4Х5МФС), которые используются при изготовлении штампов и прессформ, позволили отработать технологический процесс упрочнения инструмента.

Из полученных результатов следует, что при упрочнении штампов и прессформ композиционными карбонитридными покрытиями на основе титана и циркония, наиболее высокие физико-механические свойства и оптимальное сочетание структурных характеристик получено при использовании реакционного газа в составе:40-50% ацетилена и 60-50% азота.

Проведенные эксплуатационные испытания показали повышение ресурса работы штампового инструмента в 1,5-2 раза по сравнению с однослойными нитридными покрытиями титана и циркония.