Wybrane właściwości i wpływ na trwałość ostrzy warstw twardych naniesionych metodą PVD na płytki skrawające z materiałów ceramicznych

• Autorzy: Czechowski K. , Pofelska-Filip I. , Szlosek P. , Fedaczyński A. , Kasina J. , Królicka B.

Warianty tytułu

EN

Chosen properties of hard layers deposited on ceramic material cutting inserts and their influence on the inserts durability

• Konferencja: Ogólnopolska Konferencja Naukowa "Obróbka Powierzchniowa" Surface Treatment" (VI; 20-23.09.2005; Kule k. Częstochowy, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zamieszczono wyniki badań warstw twardych naniesionych metodą łukową PVD na wykonane w IOS płytki skrawające z ceramiki tlenkowej. Badane powłoki TiN naniesiono na ww. płytki w ramach prowadzonych w IOS prac badawczo-rozwojowych. Oceniono jakość wykonanych powłok i intensywność zużywania się ostrzy z naniesionymi warstwami twardymi i bez nich w warunkach obróbki toczeniem. Uzyskane wyniki porównano z osiągniętymi dla powlekanych płytek z ceramiki mieszanej i cBN. W porównaniu tym uwzględniono stosowanie w próbach skrawania materiałów obrabianych odpowiednich do zastosowań poszczególnych rodzajów płytek ceramicznych, dla których ocenę zużycia ostrzy przeprowadzano na podstawie obróbki toczeniem stali konstrukcyjnej węglowej w stanie normalizowanym płytkami z ceramiki tlenkowej i toczenia stali narzędziowej stopowej do pracy na zimno o podwyższonej twardości płytkami z ceramiki mieszanej tlenkowo-węglikowej i z polikrystalicznego regularnego azotku boru. Przedstawiono analizy wyników ww. badań, w których wykazano istotny wzrost trwałości ostrzy płytek ceramicznych po ich powlekaniu.

EN

The results of investigations of hard layers deposited by arc PVD method on oxide ceramic cutting inserts are given. The inserts were made at 108 and the TiN coating were deposited in the framework of R&D works carried out there. The coatings' quality was evaluated and the coated and uncoated cutting edges wear intensities were estimated in turning test conditions. The obtained results are compared to those achieved in turning tests with the coated composite ceramic and cBN inserts. In this comparison the workpiece materials were was used according to the range of application of the various cutting inserts types. The cutting edge wear estimated from the results of turning tests carried out with the oxide ceramic inserts using the constructional carbon steel or alloy cold working steel workpiece materials with the composite oxide-carbide ceramic or polycrystalline cubic boron nitride, respectively. Both the workpiece materials were in normalized states. The presented results show substantial increase in the tools' ceramic inserts durability due to coating deposition.

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 26, nr 5
• Strony: 261--264
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czechowski K.

• Instytut Obróbki Skrawaniem

autor

Pofelska-Filip I.

• Instytut Obróbki Skrawaniem

autor

Szlosek P.

• Instytut Obróbki Skrawaniem

autor

Fedaczyński A.

• Instytut Obróbki Skrawaniem

autor

Kasina J.

• Instytut Obróbki Skrawaniem

autor

Królicka B.

• Instytut Obróbki Skrawaniem

Bibliografia

• [1] Katz R. N.: „Advanced Ceramics: At the Cutting Edge”, 04/05/2000, www.ceramicindustry.com/CDA/ArticleInformation.
• [2] Jaworska L., Smuk B.: „Kierunki rozwoju obróbki skrawaniem i ceramicznych materiałów narzędziowych”, Materiały Ceramiczne nr 4/2003, s. 137–143.
• [3] „Kyocera to introduce new CVD-coated insert grades at IMTS 2004 for cutting ductile cast iron”, Kyocera Industrial Ceramics Corporation: News, January 3, 2005, www.global.kyocera.com.
• [4] Pfouts W.R.: „Cutting Edge Coatings”, Manufacturing Engineering 125/1 (2000), www.sme.org/cgi-bin/get-mag.pl.
• [5] Arnold D.B.: „Metalworking Technology Guide 2000 trends that drive cutting tool development” , Modern Machine Shop, www.mmsonline.com.
• [6] Sahin Y., Motorcu A. R.: „Surface Roughness Prediction Model in Machining of Carbon Steel by PVD Coated Cutting Tools”, American Journal of Applied Sciences 1 (1) 2004, s. 12–17.
• [7] Biest O.V., Vleugels J.: „Perspectives on the development of ceramic composites for cutting tool applications”, Key Engineering Materials 206–213 (2002), s. 955–960.
• [8] American Machinist – Shaping the future of manufacturing, www.nag-net.com.
• [9] Goulding B. „Aspects of 21 st century machining: a cutting tool manufacturer looks at today competitive environment”, www.carboloy.com/News.
• [10] Berg H.: „Widia Valenite΄s global team pushes product development”, Tooling & Production – July 99, www.manufacturing.com.
• [11] Kustas F. M., Fehrehnbacher L. L., Komanduri R.: „Nanocoatings on Cutting Tools For Dry Machining”, Annals of the CIRP Vol. 46/1/1997, s. 39–42,
• [12] Dawson T.G., Kurfess T.R.: „Machining hardened steel with ceramic-coated and uncoated cBN cutting tools”, www.hardringe.com.
• [13] Poulachon G., Moisan A., Jawahir I.S.: „Tool-wear mechanisms in hard turning with polycrystalline cubic boron nitride tools”, Wear 250 (2001), s.576–586.
• [14] Wysiecki M. – „Nowoczesne materiały narzędziowe stosowane w obróbce skrawaniem”. WNT Warszawa 1997.
• [15] Czechowski K., Pofelska-Filip I., Fedaczyński A., Zbrowski A. – Rozwój technologii nanoszenia na elementy robocze narzędzi warstw twardych metodą PVD (DS03-3.3): „Modernizacja urządzenia NNW-6.6 do nanoszenia warstw twardych PVD”. PIOS seria Sprawozdania. Nr 8526/2003.
• [16] Czechowski K., Pofelska-Filip I., Fedaczyński A.– Rozwój technologii nanoszenia na elementy robocze narzędzi warstw twardych metodą PVD (DS03-3.4): „Doskonalenie wytwarzania prostych i złożonych warstw twardych na elementach roboczych narzędzi ze stali szybkotnących, węglików spiekanych, ceramiki, cermetali, cBN i PKD. Opracowanie komputerowej bazy danych warunków i parametrów procesów technologicznych PVD wykonanych za pomocą urządzenia NNW-6.6”. PIOS seria Sprawozdania. Nr 8601/2004.
• [17] Musiałek K., Wszołek J. – „Ceramiczne ostrza skrawające produkcji IOS do toczenia i frezowania metali”. PIOS seria Materiały Instruktażowe. Nr 157/1995.