Покрытия на базе AlCr теперь еще более устойчивы к износу

Венский технологический университет опубликовал информацию о новых открытиях в области износостойких покрытий на базе алюминиево-хромовых оксидов. Добавление небольшого количества железа делает покрытие еще более устойчивым к износу.

Керамические покрытия на основе алюминий-хрома особенно твердые и устойчивые к окислению, что обеспечивает дополнительную защиту от износа для буров, фрезерных инструментов, индексируемых режущих пластин и других инструментов. Для этого покрытия должны выдерживать высокие температуры и экстремальные механические нагрузки. Добавление небольшого количества железа улучшает свойства покрытий из оксида алюминий-хрома. Покрытия с добавлением железа наносились с высокой долей износостойких фаз, за счет чего было достигнуто увеличение срока службы и повышение механической прочности инструментов.

 

Образование и эффект капель

Твердые покрытия на базе оксидов алюминий-хрома наносятся на инструменты методом испарения в дуге. Этот процесс включает электродуговую плавку небольшого количества материала катода. При реакции с кислородом испаренный материал осаждается на подложку в виде тонкого керамического твердого покрытия. При использовании этого процесса в твердое покрытие также попадают капли. Эти дефекты частично состоят из полностью металлических частиц размером от нескольких нанометров до сотен нанометров. Капли делают твердое покрытие инструментов более шероховатым, что, в свою очередь, оказывает отрицательный эффект, например приводит к увеличению количества стружки при сверлении. В результате могут возникнуть сложности при сверлении глубоких отверстий, а стружка может забивать канавки.

Добавление железа дает значительное улучшение. По сравнению с покрытием из чистого оксида алюминий-хрома, в покрытиях на базе алюминий-хром-железа намного меньше капель, а их размер значительно меньше, что способствует формированию особенно износостойких фаз.

Производственные технологии порошковой металлургии предоставляют Plansee возможность изготавливать мишени и катоды из материалов с четко определенным составом, например алюминий-хром-железо. Для быстрого и экономичного производства образцов различного размера и состава Plansee использует самое современное оборудование, в том числе станки SPS (SPS — спекание в плазме искрового разряда).

Статья Кристиана Коллера (Christian Koller) «Роль капель и железа в образовании фаз при дуговом испарении при нанесении покрытий из оксида алюминий-хрома» выпущена при поддержке Plansee и получила престижную награду Acta Journals Student Award. Полный текст статьи можно загрузить здесь: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0257897215300062

 

Если вы хотите получить дополнительную информацию или лично обратиться в Plansee по поводу мишеней и катодов из алюминий-хрома, нажмите здесь.