10.14489/hb.2025.03.pp.003-010

2025, 03 март (March)

DOI: 10.14489/hb.2025.03.pp.003-010

Зубарев Ю. М., Круглов А. И., Ваганов В. В.
СТРУКТУРА И СОСТАВ МОДИФИЦИРОВАННОГО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ КАК НАБОРА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ БАРЬЕРНЫХ ПОДСЛОЕВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ИНСТРУМЕНТОВ ИЗ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ
(c. 3-10)

Аннотация. Рассмотрен метод повышения работоспособности лезвийного режущего инструмента из металлокерамических твердых сплавов путем разработки структуры и состава модифицированного поверхностного слоя. Разработана блоксхема алгоритма прогноза существования и свойств бинарных соединений, образующихся в поверхностном слое инструментальных материалов при его модификации. На основе прогноза существования возможных синтезируемых соединений и оценки их физико-механических и эксплуатационных свойств определены возможные элементы, которые необходимы для формирования функциональных слоев модифицированной поверхности металлокерамических твердосплавных инструментов.

Ключевые слова: металлорежущий инструмент; резание; покрытие; толщина покрытия; имплантация; ионно-вакуумная модификация; остаточные напряжения; микротвердость; твердый сплав; сталь; период стойкости.

Zubarev Yu. M., Kruglov A. I., Vaganov V. V.
THE STRUCTURE AND COMPOSITION OF THE MODIFIED SURFACE LAYER AS A SET OF FUNCTIONAL BARRIER SUBLAYERS TO IMPROVE THE PERFORMANCE OF TOOLS MADE OF CERMET HARD STEELS
(pp. 3-10)

Abstract. A method for improving the performance of a blade cutting tool made of ceramic-metal hard alloys by developing the structure and composition of a modified surface layer is considered. A block diagram of an algorithm for predicting the existence and properties of binary compounds formed in the surface layer of instrumental materials during its modification is being developed. Based on the prediction of the existence of possible synthesized compounds and an assessment of their physico-mechanical and operational properties, possible elements that are necessary for the formation of functional layers of the modified surface of cermet carbide tools are determined.

Keywords: Metal cutting tool; Cutting; Coating; Coating thickness; Implantation; Ion-vacuum modification; Residual stresses; Microhardness; Hard alloy; Steel; Durability period.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Ю. М. Зубарев (Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, Санкт-Петербург, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
А. И. Круглов, В. В. Ваганов (Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

Yu. M. Zubarev (Peter the Great St. Petersburg State Maritime Technical University, St. Petersburg, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
A. I. Kruglov, V. V. Vaganov (Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, St. Petersburg, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Верещака А. С. Работоспособность режущего инструмента с износостойким покрытием. М.: Машиностроение. 1993. 336 с.
2. Григорьев С. Н. Методы повышения стойкости режущего инструмента. М.: Машиностроение. 2011. 368 с.
3. Зубарев Ю. М. Современные инструментальные материалы. СПБ.: Лань. 2014. 304 с.
4. Брюхов В. В. Повышение стойкости инструмента методом ионной имплантации. Томск: Изд-во НТЛ. 2003. 120 с.
5. Технология обработки с использованием потоков высокоэнергетических частиц / И. А. Сенчило, Ю. М. Зубарев, А. И. Круглов и др. // СПб.: Изд-во ПИ-Маш. 2004. 116 с.
6. Зубарев Ю. М., Круглов А. И., Афанасенков М. А. Метод выбора элементов для модификации рабочих поверхностей инструментов ионно-вакуумной обработкой с применением конфигурационной модели вещества // Металлообработка. 2019. № 3. С. 40–53.
7. Зубарев Ю. М., Круглов А. И. Ваганов В. В. Влияние синергетических процессов при ионно-вакуумной модификации режущего инструмента на концентрацию модифицирующих элементов в поверхностных слоях металла // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2023. №7 (316). С. 3–7.
8. Комаров Ф. Ф. Ионная имплантация в металлах. М.: Металлургия.1990. 285 с.

Eng

1. Vereshchaka A. S. (1993). Performance of cutting tools with wear-resistant coating. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
2. Grigor'ev S. N. (2011). Methods for increasing the durability of cutting tools. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
3. Zubarev Yu. M. (2014). Modern instrumental materials. Saint Petersburg: Lan'. [in Russian language]
4. Bryuhov V. V. (2003). Increasing the durability of the instrument using the ion implantation method. Tomsk.: Izd-vo NTL. [in Russian language]
5. I. A. Senchilo, Yu. M. Zubarev, A. I. Kruglov et al. (2004). High-energy particle flow processing technology. Saint Petersburg: Izdatel'stvo PIMash. [in Russian language]
6. Zubarev Yu. M., Kruglov A. I., Afanasenkov M. A. (2019). Method of selecting elements for modifying working surfaces of tools by ion-vacuum processing using a configuration model of matter. Metalloobrabotka, (3), 40 – 53. [in Russian language]
7. Zubarev Yu. M., Kruglov A. I. Vaganov V. V. (2023). The effect of synergetic processes during ion-vacuum modification of cutting tools on the concentration of modifying elements in the surface layers of metals. Spravochnik. Inzhenernyy zhurnal s prilozheniem, (7), 3 – 7. [in Russian language] DOI: 10.14489/hb.2023.07.pp.003-007
8. Komarov F. F. (1990). Ion implantation in metals. Moscow: Metallurgiya. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/hb.2025.03.pp.003-010

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/hb.2025.03.pp.003-010

and fill out the form