Ученые Перми выяснили, как продлить срок службы сверл для металлообработки

Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) установили оптимальные параметры распыления упрочняющего покрытия, которое используется для продления срока службы режущих инструментов в металлообрабатывающей промышленности. Исследование отвечает целям нацпроекта «Наука и университеты», сообщили в Минобрнауки Пермского края.

В процессе металлообработки большое значение имеет качество режущих инструментов, таких как сверла и фрезы. Для повышения их срока работы на них наносят упрочняющее покрытие, которое увеличивает стойкость, твердость и производительность инструментов. В последнее время широко распространен метод магнетронного распыления, при котором структура тонкого покрытия образуется за счет импульсного нанесения металлической плазмы. Но возможности такой техники еще не до конца изучены. Специалисты ПНИПУ установили оптимальные параметры распыления, которые формируют инструментальное покрытие с необходимыми свойствами и составом.

Политехники провели эксперименты с магнетронным распылением покрытия на основе нитрида титана-алюминия на тестовые образцы из быстрорежущей стали при разной частоте импульсов. Опыты показали, что частота импульсов в 30 кГц снижает внутренние напряжения и степень деформации структуры покрытия. В итоге формируется более прочное покрытие нитрида титана-алюминия. Также меняется элементный состав: концентрация титана увеличивается до 26%, а алюминия снижается до 22%. Это приводит к приближению структурных параметров к эталонным значениям.

Исследование ученых ПНИПУ показало, что изменение частоты импульсов оказывает большое влияние на свойства и структуру инструментальных покрытий нитрид титана-алюминия. Установленные параметры позволяют получить прочное, устойчивое к деформациям покрытие, которое обеспечит долгий срок службы инструментов в металлообрабатывающей промышленности.

Главная цель нацпроекта «Наука и университеты» — вывести Россию в пятерку мировых лидеров по разработкам в приоритетных областях. Создаются условия, чтобы ученым было комфортно жить и работать в нашей стране, большое внимание также уделяется популяризации науки, чтобы привлечь в эту сферу молодежь. Запущена программа по созданию сети современных кампусов. Исследователей обеспечивают передовым оборудованием и инфраструктурой, в том числе уникальными установками класса «мегасайенс» и новыми научными судами. Вузы, НИИ и бизнес приглашают участвовать в совместных проектах, что позволяет быстрее и эффективнее использовать передовые открытия на благо развития страны. Нацпроекты реализуются по решению Президента РФ Владимира Путина с 2019 года.