Пластины из сплавов с износостойким покрытием ГОСТ 19051-80: характеристики и применение
Пластины из сплавов с износостойким покрытием по ГОСТ 19051-80 — это сменные режущие элементы, изготовленные из твёрдых спечённых сплавов на основе карбида вольфрама с нанесённым износостойким слоем. Стандарт регламентирует геометрию, 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 подложка марок ВК, ТК или ТТК. Покрытие представляет собой многослойную композицию из нитрида титана (TiN), карбонитрида титана (TiCN) или оксида алюминия (AlO). Толщина слоя варьируется в пределах 3–12 мкм. Геометрические параметры пластин соответствуют ГОСТ 19051-80: форма — трёхгранная, четырёхгранная или ромбическая, задний угол — 0, 7 или 11.
- Марки сплавов: ВК6, ВК8, Т15К6, ТТ7К12
- Типы покрытий: TiN, TiCN, TiAlN, AlO
- Методы нанесения: CVD (химическое осаждение), PVD (физическое осаждение)
- Стандарт: ГОСТ 19051-80
Технические параметры
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Толщина покрытия | 3–12 мкм | Твёрдость покрытия | 2200–3200 HV | Зависит от типа слоя |
| Твёрдость подложки | 88–92 HRA | Предел прочности при изгибе | 1300–1900 МПа | Для сплавов ВК группы |
| Скорость резания | 80–350 м/мин | Подача | 0,05–0,4 мм/об | При точении стали |
| Рабочая температура | до 1000 C | Теплостойкость | 800–1100 C | Без потери режущих свойств |
Области применения
Пластины с износостойким покрытием востребованы в операциях точения, фрезерования и растачивания конструкционных, легированных и нержавеющих сталей, а также чугунов и цветных сплавов. Применяются на токарных станках с ЧПУ, обрабатывающих центрах, расточных и фрезерных станках. В автомобилестроении используются для обработки блоков цилиндров, коленчатых валов и тормозных дисков. В авиастроении — при фрезеровании титановых и алюминиевых сплавов. В энергетическом машиностроении — для обработки корпусных деталей турбин и компрессоров.
Эксплуатационные преимущества
Износостойкое покрытие снижает коэффициент трения в зоне контакта стружки с передней поверхностью, уменьшает адгезионный износ и образование наростов. Это позволяет увеличить период стойкости инструмента в 2–5 раз по сравнению с непокрытыми пластинами. При прерывистом резании покрытие TiCN обеспечивает устойчивость к термоциклическим нагрузкам. Для чистовой обработки применяются пластины с покрытием TiAlN, сохраняющим твёрдость при нагреве до 900 C.
Вопросы и ответы
Какие марки сплавов используются для пластин по ГОСТ 19051-80?
Применяются спечённые твёрдые сплавы на основе карбида вольфрама: ВК6, ВК8, Т15К6, ТТ7К12 и их модификации. Выбор марки определяется обрабатываемым материалом и условиями резания.
Какой тип покрытия обеспечивает максимальную стойкость при точении стали?
Для точения углеродистых и легированных сталей оптимально покрытие TiCN в сочетании с AlO. Такая композиция обеспечивает твёрдость 2800–3200 HV и теплостойкость до 1000 C.
При каких скоростях резания эффективны пластины с покрытием?
Пластины с износостойким покрытием работоспособны при скоростях 80–350 м/мин в зависимости от марки сплава и обрабатываемого материала. Для чистовых операций скорость может достигать 400 м/мин.
Как отличить пластину с покрытием от непокрытой?
Покрытые пластины имеют характерный золотистый (TiN), серо-фиолетовый (TiCN) или тёмно-серый (TiAlN) оттенок. Непокрытые твердосплавные пластины — серые с металлическим блеском.
