Nanostrukturalne powłoki wielowarstwowe na ostrza narzędzi z węglików spiekanych i ze stali szybkotnących *

Nanostructured multilayer coatings on cemented carbide and high speed steel cutting tools

Kazimierz Czechowski, Daniel Toboła, Iwona Wronska | 02-03-2019

Mechanik nr 03/2019 - Biuletyn Instytutu Zaawansowanych Technologii Wytwarzania

STRESZCZENIE: Przedstawiono zagadnienie nanoszenia powłok przeciwzużyciowych na ostrza narzędzi skrawających z węglików spiekanych i ze stali szybkotnących, ze szczególnym uwzględnieniem nowych możliwości w tym zakresie. Na podstawie wybranych wyników prowadzonych w Instytucie Zaawansowanych Technologii Wytwarzania badań nad opracowaniem powłok wielowarstwowych nanostrukturalnych i nadstrukturalnych, nanoszonych metodą łukową PVD, pokazano, że wytworzone powłoki mogą się przyczyniać do wzrostu trwałości narzędzi.

SŁOWA KLUCZOWE: powłoki, metoda łukowo-plazmowa PVD, narzędzia, trwałość ostrzy, węgliki spiekane, stal szybkotnąca

ABSTRACT: The state of the art of deposition of wear resistant coatings on cemented carbide and high speed steel cutting tools is presented with special regard to new possibilities in this field. On the ground of some results of research carried out at the Institute of Advanced Manufacturing Technology on the PVD arc multilayer nanostructured and superlattice coatings development was shown that the obtained coatings can contribute to the tool lives increase.

KEYWORDS: coatings, arc plasma PVD method, tools, tool life, carbide, high speed steel

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

Materiały informacyjne firm: Oerlikon-Balzers, Ionbond, Platit, CemeCon, Hauzer, SHM, Gühring, VUHZ; 2014–2019.
Burakowski T., Wierzchoń T. „Inżynieria powierzchni metali – podstawy, urządzenia, technologie”. Warszawa: WNT, 1995.
Anders A. “A review comparing cathodic arcs and high power impulse magnetron sputtering (HiPIMS)”. Surface & Coatings Technology. 257 (2014): s. 308–325.
Czechowski K., Wronska I., Toboła D. „Powłoki na ostrza narzędzi z węglików spiekanych i stali szybkotnących. Obróbka Skrawaniem 8. Synergia Nauki z Przemysłem”. Red.: M. Pajor. VIII Szkoła Obróbki Skrawaniem Międzyzdroje–Szczecin 2014, s. 109–118.
Czechowski K. „Wpływ nanostrukturalnych powłok wielowarstwowych na właściwości użytkowe narzędzi” (“Effect of nanostructured multilayer coatings on functional properties of tools”). Mechanik. 1 (2017): s. 28–33, DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.1.27 (PL, ENG).
Panckow A.N., Steffenhagen J., Wegener B., Dübner L., Lierath F. “Application of a novel vacuum-arc ion-plating technology for the design of advanced wear resistant coatings”. Surface & Coatings Technology. 138, 1 (2001): s. 71–76.
BALZERS. „Przyszłość to NANO”. Materiały informacyjne. 2005.
Bobzin K. “High-performance coatings for cutting tools”. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. 18 (2017): s. 1–9.
Williams B., Lausecker U., Gey Ch. “19^thPlansee Seminar: Production trends in refractory metals and hard materials”. Powder Metallurgy Review. Autumn/Fall (2017): s. 79–86.
Cselle T., Lümkemann A., Jilek M. sen., Jilek M. jun. “My tool, my coating”. Werkstatt+Betrib. 11 (2016): s. 1–5.
Vetter J., Kubota K., Isaka M., Mueller J., Krienke T., Rudigier H. “Characterization of advanced coating architectures deposited by an arc-HiPIMS hybrid process”. Surface & Coatings Technology. 350 (2018): s. 154–160.
Chang Y.-Y., Chang H., Jhao L.-J., Chuang Ch.-Ch. “Tribological and mechanical properties of multilayered TiVN/TiSiN coatings synthesized by cathodic arc evaporation”. Surface & Coatings Technology. 350 (2018): s. 1071–1079.
Best J.P., Polyakov M., Shinde D., Colliander M.H., Wehrs J., Michler J., Morstein M. “Ni nanocluster composites for enhanced impact resistance of multilayered arc-PVD ceramic coatings”. Surface & Coatings Technology. 354 (2018): s. 360–368.
Wang Y., Lee J.-W., Duh J.-G. “Mechanical strengthening in self-lubricating CrAlN/VN multilayer coatings for improved high-temperature tribological characteristics”. Surface & Coatings Technology. 303 (2016): s. 12–17.
Daniel R., Meindlhumer M., Zalesak J., Sartory B., Zeilinger A., Mitterer Ch., Keckes J. “Fracture toughness enhancement of brittle nanostructured materials by spatial heterogeneity: A micromechanical proof for CrN/Cr and TiN/ SiOx multilayers”. Materials and Design. 104 (2016): s. 227–234.
Friák M., Tytko D., Holec D., Choi P.P., Eisenlohr P., Raabe D., Neugebauer J. “Synergy of atom-probe structural data and quantum-mechanical calculations in a theory-guided design of extreme-stiffness superlattices containing metastable phases”. New J. Phys. 17 (2015): s. 093004.