Пластины из сплавов с износостойким покрытием ГОСТ 19046-80: характеристики и применение
Пластины из сплавов с износостойким покрытием по ГОСТ 19046-80 — сменные режущие элементы, изготовленные из твёрдых спечённых сплавов на основе карбида вольфрама с нанесённым износостойким слоем. Стандарт регламентирует геометрические параметры, допуски и маркировку пластин, применяемых в металлообработке. Износостойкое покрытие наносится методами CVD или PVD и обеспечивает повышение стойкости инструмента при высоких скоростях резания.
Конструктивные особенности и материалы
Основа пластины — твердосплавная композиция марок ВК, ТК, ТТК. Покрытие формируется из нитрида титана (TiN), карбонитрида титана (TiCN), оксида алюминия (AlO) или их многослойных комбинаций. Толщина покрытия варьируется в пределах 2–12 мкм. Адгезия слоя к подложке обеспечивается предварительной ионной очисткой и градиентным переходом по составу.
Геометрические параметры пластин по ГОСТ 19046-80 включают форму (трёхгранные, четырёхгранные, ромбические, круглые), задний угол, радиус при вершине и класс точности. Крепление осуществляется механическим прижимом в державках резцов, фрез и расточных оправок.
Технические параметры
| Параметр | Значение | Единица | Условия | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Толщина покрытия | 2–12 | мкм | CVD/PVD | многослойное |
| Твёрдость покрытия | 2200–3200 | HV | TiN/TiCN | микротвёрдость |
| Скорость резания | 80–350 | м/мин | точение стали | зависит от марки |
| Рабочая температура | до 1100 | C | зона контакта | термостойкость слоя |
| Радиус при вершине | 0,2–1,6 | мм | по ГОСТ | стандартный ряд |
Области применения
- Токарная обработка конструкционных и легированных сталей на станках с ЧПУ
- Торцевое и концевое фрезерование заготовок из чугуна и нержавеющих сплавов
- Растачивание отверстий в корпусных деталях на агрегатных станках
- Обработка жаропрочных сплавов на основе никеля и титана в авиадвигателестроении
- Чистовое и получистовое точение валов, осей, фланцев на токарных автоматах
- Сверление и зенкерование отверстий в деталях из закалённых сталей
Эксплуатационные преимущества
Износостойкое покрытие снижает коэффициент трения в зоне резания, уменьшает адгезионный износ и предотвращает схватывание стружки с передней поверхностью. Это позволяет увеличить период стойкости инструмента в 2–5 раз по сравнению с непокрытыми пластинами. Многослойные композиции TiN–TiCN–AlO обеспечивают барьерную защиту от диффузии тепла в подложку, что критично при непрерывном точении с высокими подачами.
Пластины с покрытием эффективны при обработке без СОЖ на высокоскоростных режимах, а также в условиях прерывистого резания, где важна трещиностойкость кромки. Для каждой группы обрабатываемости (P, M, K, N, S, H) подбирается соответствующая марка сплава и тип покрытия.
Вопросы и ответы
Какие марки твёрдых сплавов используются для пластин по ГОСТ 19046-80?
Применяются сплавы групп ВК (вольфрам–кобальт), ТК (титан–вольфрам–кобальт) и ТТК (титанотанталовольфрамовые). Выбор марки определяется обрабатываемым материалом и условиями резания.
Какой тип покрытия обеспечивает максимальную стойкость при точении стали?
Наибольшую стойкость при непрерывном точении углеродистых и легированных сталей обеспечивают многослойные покрытия на основе AlO с промежуточным слоем TiCN.
Допускается ли переточка пластин с износостойким покрытием?
Переточка по передней или задней поверхности нарушает целостность покрытия и снижает стойкость. Рекомендуется замена пластины при достижении критерия износа.
Как подобрать геометрию пластины для фрезерования?
Для фрезерования применяются пластины с увеличенным задним углом и упрочнённой кромкой. Форма и радиус при вершине выбираются исходя из глубины резания и подачи на зуб.
