Самозатачивающийся режущий инструмент с твердым покрытием

Полезная модель относится к области создания ножей и других режущих инструментов, имеющих лезвие, снабженное покрытием.

Заявляемое техническое решение содержит инструментальную вязкую сердцевину, зону упрочнения и нанесенное на одну из режущих кромок промежуточное металлическое покрытие. Данное покрытие наносится методом легирования импульсным электрическим разрядом, а формирование верхнего слоя защитного покрытия, осуществляется на всех режущих кромках методами поверхностно- пластического деформирования в поверхностно-активной металлоплакирующей среде.

Использование полученной модели обеспечивает эффект самозатачивания при одновременном снижении отрицательного влияния водородного изнашивания, упрощении технологического процесса, повышении производительности обработки поверхностей, обеспечении обработки режущих кромок без демонтажа режущего инструмента с основного оборудовании.

Полезная модель относится к области создания самозатачивающихся ножей и других режущих инструментов, имеющих лезвие, снабженное покрытием.

Известный режущий инструмент, описанный в патенте РФ на полезную модель 49823, по классу С23С 14/32 от 10.12.2004 г. имеет инструментальную основу и нанесенное на нее трехслойное износостойкое ионноплазменное покрытие с использованием соединений титана, хрома и легированных молибденом.

Недостатком данного технического решения является достаточно высокая стоимость оборудования, высокая требовательность к культуре производства, невысокая производительность процесса, жесткие требования к качеству и чистоте поверхности заготовок, невозможность нанесения покрытия непосредственно на режущем оборудовании без демонтажа режущего инструмента, незащищенность от водородного изнашивания, невозможность обеспечения самозаточки в слое покрытия.

В патенте РФ на изобретение 2305623 С2 по классам В26В 9/00, В26В 21/60, В23В 27/14, В23Р 15/28, С23С 16/04 от 10.09.2007 г. описан самозатачивающийся режущий инструмент, имеющий на одной стороне режущей кромки покрытие, которое тверже, чем материал режущей кромки, и имеет слоистую или ламинарную структуру.

Недостатком данного технического решения является достаточно высокая стоимость оборудования, высокая требовательность к культуре производства, невысокая производительность процесса, жесткие требования к качеству и чистоте поверхности заготовок, невозможность нанесения покрытия непосредственно на режущем оборудовании без демонтажа режущего инструмента, незащищенность от водородного изнашивания.

Техническим результатом настоящей полезной модели является снижение отрицательного влияния водородного изнашивания, упрощение технологического процесса и повышение производительности обработки поверхностей, обеспечение обработки режущей кромки без демонтажа инструмента с основного оборудования.

Поставленная задача решается за счет того, что на начальном этапе одна из сторон поверхности инструмента подвергается легированию импульсным электрическим разрядом, в результате чего образуется покрытие заданного химического состава и требуемой твердости. Затем методами поверхностно-пластического деформирования в поверхностно-активной металлоплакирующей среде, с одновременным формированием защитно-восстановительной пленки из плакирующего металла, устраняются дефекты на поверхности режущей кромки и в сформированном покрытии. Созданное на поверхности деталей защитно-восстановительное покрытие, предотвращает проникновение атомарного водорода в структуру металла, что защищает поверхностный и подповерхностный слои металла от разрушения. Кроме того, часть компонентов покрытия проникает в металл, постепенно восстанавливая его структуру и повышая прочность, поврежденных атомарным водородом, его поверхностного и подповерхностного слоев.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где на фиг.1 представлен режущий нож с односторонней обработкой режущей кромки ножа и эффектом самозатачивания.

При легировании лезвия импульсным электрическим разрядом с последующей упрочняющей обработкой в металлсодержащей поверхностно-активной среде достигается получение упрочненного бездефектного подслоя и сохранения вязкой сердцевины лезвия. Во время процесса резания сформированный поверхностный слой обеспечит высокую стойкость за счет улучшенной в результате легирования структуры и существенного уменьшения водородного изнашивания, которому будет препятствовать защитная пленка из пластичного металла.

Легирование лезвия импульсным электрическим разрядом производят на одной стороне режущей кромки. В результате образуется режущая кромка со сторонами, имеющими различные характеристики. Разная скорость изнашивания сторон режущей кромки обеспечит эффект самозатачивания и продлит время работы инструмента до процесса перезаточки.

Самозатачивающийся режущий инструмент с твердым покрытием, содержащий инструментальную вязкую сердцевину, зону упрочнения и нанесенное на режущие кромки металлическое покрытие, отличающийся тем, что промежуточное покрытие наносится методом легирования импульсным электрическим разрядом на одну сторону режущей кромки, а формирование верхнего слоя защитного покрытия осуществляется методами поверхностно-пластического деформирования в поверхностно-активной металлоплакирующей среде.