Введение
Глава 1. Проблемы инструментального материаловедения на современном этапе научно-технического прогресса ..14
1.1. Инструментальное материаловедение - основа научно-технического прогресса 14
1,2.Требования, предъявляемые к инструментальным материалам 18
1.3. Особенности изнашивания и механизмов разрушения твёрдых сплавов и режущей керамики 33
1.4. Анализ механизмов и методов упрочнения ИМ 44
1.5. Теория электронной локализации — обобщённый критерий качественного определения тенденций изменения свойств ИМ 64
1.6. Инструментальные слоистые материалы (ИСМ) 92
Выводы 103
Глава 2. Материалы и методики 104
2.1. Характеристика используемых материалов 104
2.2. Определение механических свойств градиентных материалов 108
2.3. Определение физических свойств градиентных материалов 111
2.4. Материалы и оборудование, используемые при изготовлении градиентных инструментальных материалов на основе твердых сплавов и оксидной керамики 113
2.5. Методика определения эксплуатационных свойств градиентных инструментальных материалов 114
2.6. Методы исследования упругих и прочностных свойств слоистых материалов 116
2.6.1. Физическая постановка задачи 122
2.6.2. Математическая постановка задачи 124
2.6.3. Методика расчёта напряжённого состояния 126
2.6.4. Критерий прочности слоистого материала с градиентным распределением свойств 127
2.6.5. Алгоритм расчёта напряжённого состояния и исследования прочности слоистых материалов с градиентным распределением свойств 130
Глава 3. Методологические основы и моделирование процессов создания градиентных покрытий на твёрдых сплавах и оксидной керамике 132
3.1. Разработка инструментальных материалов с прогнозируемыми свойствами - основная задача инструментального материаловедения 132
3.2. Анализ взаимосвязи фазового, химического состава материала со свойствами режущего инструмента 147
3.3. Критерии стойкости режущего инструмента во взаимосвязи с физико-механическими свойствами самсонидов 157
3.4. Схема структуры покрытия на режущих инструментах 168
3.5. Физическая модель формирования многослойного покрытия на режущем инструменте 171
Выводы 178
Глава 4. Разработка и исследование модели материала с поверхностным градиентом свойств 180
4.1. Исследование напряженного состояния и прочности материалов с покрытиями 180
4.1.1. Материалы с однослойным покрытием 180
4.1.2. Материалы с покрытием с переходной зоной 185
4.1.3. Инструментальные материалы с многослойными покрытиями 190
4.2. Модель слоистого материала с градиентным распределением свойств оптимальной конструкции 198
Выводы 203
Глава 5. Разработка и получение слоистых материалов на поверхности вольфрамсодкржащих твердых сплавов 205
5.1. Физико-механические свойства слоистых материалов с градиентным распределением свойств 205
5.2. Структура, фазовый и химический состав, слоистых материалов 219
5.3. Оптимизация технологических параметров получения слоистых материалов (с многослойными покрытиями) методом КИБ 225
5.4. Поверхностное легирование твердых сплавов 236
5.5. Анализ диаграмм состояния системы W-C-Co-Ti 242
5.5.1. Термодинамическая оценка возможности взаимодействия в системе W-C-Co-Ti 246
5.6. Структура, фазовый состав легированных твердых сплавов 249
5.7. Физико-механические и функциональные свойства дисперсноупрочненного твердого сплава 252
5.7.1. Исследование модуля Юнга в поверхностно-упрочненных материалах 254
5.8. Оптимизация технологических параметров получения градиентного инструментального материала 256
5.9. Микромеханизмы изнашивания и разрушения твердосплавного инструмента при нестационарном резании 261
5.10. Микромеханизмы изнашивания и разрушения твердосплавного инструмента с покрытиями 267
5.11. Кинетика микроразрушения многослойных покрытий 288
5.11.1. Определение параметров многослойных покрытий, 5 состоящих из чередующихся слоев тугоплавких металлов и их соединений 290
5.12. Общая схема разрушения твердых сплавов с покрытиями 293
Выводы 298
Глава 6. Исследование современных инструментальных керамических материалов на основе al203 и разработка слоистых керамических материалов 301
6.1. Термодинамический анализ возможности взаимодействия в системе оксидная керамика - железоуглеродистые сплавы...301
6.2. Состав и структура оксидных керамик 302
6.3. Физико-механические свойства оксидных керамик 304
6.4. Фрактографические исследования оксидных керамик 305
6.5. Влияние способа финишной обработки на структуру и состав оксидных керамик 313
6.6. Исследование процессов изнашивания и разрушения инструментальной керамики при обработке конструкционных материалов 317
6.6.1. Особенности микромеханизмов изнашивания и разрушения оксидных керамик при обработке конструкционных сталей 317
6.6.2, Исследование микромеханизмов изнашивания и разрушения оксидных керамик при обработке чугунов резанием 321
6.7. Физическая модель высокотемпературного изнашивания керамики на основе а-А120з 327
6.8. Повышение надежности и долговечности инструментальной керамики 331
6.9. Оптимизация технологических параметров получения слоистой керамики 335
Выводы 338
Глава 7. Практическое использование результатов экспериментальных исследований 340
7.1. Стойкостные зависимости Из -V, Т-Vслоистых материалов с градиентным распределением свойств 340
7.2. Сравнительные производственные испытания слоистых материалов 345
7.3. Эксплуатационные испытания слоистых материалов, состоящих из чередующихся слоев металлов и тугоплавких соединений 352
7.4. Исследование служебных свойств слоистых материалов, полученных дисперсным упрочнением 357
7.5. Технико-экономическая эффективность производства и применения слоистого материала на основе WC-Co 360
7.6. Применение слоистых керамических материалов 364
Выводы 366
Общие выводы 367
Литература 371
Приложение 394
