Разработка состава и структуры наноструктурных покрытий для режущего инструмента на основе квантово-механического моделирования

Рассмотрены физические основы прочности износостойких покрытий на базе квантово-механического моделирования. Рассчитаны атомные характеристики тугоплавких соединений, применяемых в качестве покрытий для твердосплавного режущего инструмента. Показано, что энергия адгезии известных покрытий TiC, TiN и TiAlN с железом и кобальтом достаточна для обеспечения надежного сцепления этих соединений с режущим инструментом при механической обработке сталей на основе железа.
EDN: MOWVRF, https://elibrary/mowvrf

Литература

[1] Верещака А.С., Третьяков И.П. Режущие инструменты с износостойкими покрытиями. Москва, Машиностроение, 1986. 190 с.

[2] Заводинский В.Г. Компьютерное моделирование наночастиц и наносистем. Москва, Физматлит, 2013. 174 с.

[3] Заводинский В.Г., Кабалдин Ю.Г. Модуль сдвига и энергия адгезии нанопокрытий, используемых при производстве режущих инструментов. Механика композиционных материалов, 2018, т. 24, № 2, с. 207–220, doi: https://doi.org/10.25590/mkmk.ras.2018.24.02.187_220.04

[4] Косолапова Т.Я., ред. Свойства, получение и применение тугоплавких соединений. Москва, Металлургия, 1986. 927 c.

[5] Кабалдин Ю.Г. Структура, прочность и износостойкость композиционных материалов. Владивосток, Дальнаука, 1996. 183 с.

[6] Кабалдин Ю.Г., Серый С.В. Оптимизация составов и функциональных свойств наноструктурных покрытий для режущего инструмента методом функционала электронной плотности. Вестник машиностроения, 2011, № 5, с. 49–54.

[7] Цирельсон В.Г. Квантовая химия. Молекулы, молекулярные системы и твердые тела. Москва, Бином. Лаборатория знаний, 2010. 495 с.

[8] Ивановский А.Л., Жуков В.П., Губанов В.А. Электронное строение тугоплавких карбидов и нитридов переходных металлов. Москва, Наука, 1990. 220 с.

[9] Чапорова И.Н., Чернявский К.С. Структура твердых сплавов. Москва, Металлургия, 1975. 248 с.

[10] Кабалдин Ю.Г. Синергетика. Информационные модели самосборки наносистем и наноструктурирования материалов при внешних механических воздействиях. Комсомольск-на-Амуре, КнАГТУ, 2007. 184 с.

[11] Кобаяси Н. Введение в нанотехнологию. Москва, Бином. Лаборатория знаний, 2008. 134 с.

[12] Елисеев А.А., Лукашин А.В. Функциональные наноматериалы. Москва, Физматлит, 2010. 452 с.

[13] Воронов В.К., Подоплелов А.В., Сагдеев Р.З. Физика на переломе тысячелетий. Физические основы нанотехнологий. Москва, Либроком, 2011. 432 с.