Пластины из сплавов с износостойким покрытием ГОСТ 19045-80: характеристики и применение
Пластины из сплавов с износостойким покрытием по ГОСТ 19045-80 — это сменные режущие элементы, изготовленные из твёрдых сплавов (вольфрамокобальтовых, титановольфрамокобальтовых групп) с нанесённым износостойким слоем. Стандарт регламентирует геометрические параметры, допуски и маркировку пластин, применяемых в металлообработке. Износостойкое покрытие наносится методами CVD (химическое осаждение из газовой фазы) или PVD (физическое осаждение) и обеспечивает повышение стойкости инструмента в 2–5 раз по сравнению с непокрытыми аналогами.
Конструктивные особенности и материалы
Основа пластин — твердосплавные смеси на базе карбида вольфрама (WC) с кобальтовой связкой (Co). Наиболее распространённые марки: ВК6, ВК8, Т5К10, Т15К6. Покрытие представляет собой многослойную композицию из нитрида титана (TiN), карбонитрида титана (TiCN), оксида алюминия (AlO) или нитрида титана-алюминия (TiAlN). Толщина слоя варьируется от 2 до 12 мкм в зависимости от метода нанесения и условий эксплуатации.
ГОСТ 19045-80 устанавливает следующие типоразмеры и допуски:
- Формы пластин: трёхгранные, четырёхгранные, ромбические, круглые, пятигранные
- Диапазон вписанных окружностей: от 6,35 до 25,4 мм
- Толщина пластин: от 3,18 до 9,52 мм
- Радиус при вершине: от 0,2 до 2,4 мм
- Классы точности: M, G, U (по отклонению размеров)
- Задний угол: 0, 5, 7, 11, 15
Технические параметры и режимы обработки
Пластины с износостойким покрытием предназначены для токарной обработки, фрезерования, сверления и растачивания конструкционных, легированных и нержавеющих сталей, чугунов, а также цветных сплавов. Ключевые преимущества покрытия — снижение коэффициента трения в зоне резания, уменьшение адгезионного схватывания и повышение теплостойкости до 800–1100 C.
| Марка сплава | Покрытие | Толщина слоя, мкм | Скорость резания, м/мин | Область применения |
|---|---|---|---|---|
| ВК6 | TiN | 3–5 | 80–150 | Чугун, цветные сплавы |
| Т5К10 | TiCN | 5–8 | 120–200 | Углеродистые стали |
| Т15К6 | TiAlN | 4–6 | 180–280 | Легированные стали |
| ВК8 | AlO+TiN | 8–12 | 100–180 | Нержавеющие стали |
Применение в промышленности
Пластины с износостойким покрытием востребованы в следующих отраслях:
- Автомобилестроение — обработка блоков цилиндров, коленчатых валов, тормозных дисков на токарных и фрезерных центрах с ЧПУ
- Авиадвигателестроение — точение жаропрочных сплавов на базе никеля и титана
- Железнодорожное машиностроение — обработка колёсных пар, осей, буксовых узлов
- Нефтегазовое оборудование — изготовление корпусных деталей, фланцев, запорной арматуры
- Энергетическое машиностроение — обработка валов турбин, лопаток, корпусов насосов
- Общее машиностроение — сверление, зенкерование, развёртывание отверстий в деталях из конструкционных сталей
Условия эксплуатации и стойкость
Износостойкое покрытие обеспечивает работоспособность пластин при непрерывном и прерывистом резании, включая обработку с ударами и вибрациями. Рекомендуемые режимы: подача 0,1–0,4 мм/об, глубина резания 0,5–5 мм. Стойкость пластин с покрытием TiAlN при точении нержавеющей стали 12Х18Н10Т достигает 45–60 минут машинного времени против 15–20 минут у непокрытых пластин. Покрытие AlO эффективно при высокоскоростной обработке чугунов, обеспечивая теплоизоляцию основы и снижение износа по задней поверхности.
Вопросы и ответы
Какие марки твёрдых сплавов используются для пластин по ГОСТ 19045-80?
Применяются вольфрамокобальтовые (ВК6, ВК8, ВК10) и титановольфрамокобальтовые (Т5К10, Т15К6, Т30К4) сплавы. Выбор марки определяется обрабатываемым материалом и условиями резания.
Какое покрытие обеспечивает наибольшую стойкость при обработке нержавеющих сталей?
Для нержавеющих сталей оптимально сочетание AlO+TiN или многослойное TiAlN. Эти покрытия снижают адгезию и обеспечивают теплостойкость до 1100 C.
Какой класс точности пластин регламентирует ГОСТ 19045-80?
Стандарт устанавливает классы точности M, G и U. Класс G соответствует повышенной точности, класс M — нормальной, класс U — пониженной. Выбор зависит от требований к обработке.
Можно ли применять пластины с покрытием для фрезерования с ударами?
Да, пластины с покрытием TiCN и TiAlN работоспособны при прерывистом резании. Рекомендуется выбирать сплавы с повышенным содержанием кобальта (ВК8, ВК10) для компенсации ударных нагрузок.
