Современные инженеры разрабатывают новые методы защиты инструментов, предназначенных для обработки сложных деталей из высокопрочных материалов. Одним из перспективных направлений является создание износостойких покрытий.
На сегодняшний день для защиты инструментов широко используются покрытия из нитрида титана, обладающие высокой термостойкостью (до 400 °C). Однако такие покрытия имеют ряд недостатков, включая недостаточную адгезию к поверхности обрабатываемых материалов и склонность к окислению. Вследствие этого их применение ограничено простыми задачами.
Альтернативой нитриду титана являются покрытия на основе оксида алюминия, которые обеспечивают более надежную защиту. Однако их нанесение сопряжено с технологическими трудностями, а также требует специализированного оборудования, которого в России недостаточно.
С целью упрощения и удешевления процесса создания износостойких покрытий ученые разработали новый метод, основанный на нанесении слоя алюминия с последующим его окислением. Этот подход позволяет получить покрытие с высокой прочностью и термостойкостью, выдерживающее температуры до 2044 °C.
Подобные покрытия уже находят применение в производственных процессах, например, при обработке колесных пар поездов. Они демонстрируют превосходные эксплуатационные характеристики по сравнению с импортными аналогами, хотя их производство требует значительных усилий.
Недавнее усовершенствование метода заключается в частичной замене нитридов на оксиды с использованием мощного электрического разряда. Этот подход позволяет формировать тонкие, но прочные покрытия. При этом температура в зоне контакта достигает 800–2500 °C, что значительно превышает показатели традиционного нагрева.
Проведенные испытания подтвердили, что инструменты с покрытиями, полученными данным методом, обладают увеличенным сроком службы. Особенно эффективно они проявляют себя при работе с высокопрочными и нержавеющими сталями.
Таким образом, предложенный метод позволяет создавать износостойкие покрытия для инструментов, обеспечивающие их долговечность и надежность в условиях интенсивной эксплуатации.
