Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка процессов импульсного вакуумно-дугового синтеза многослойных композиционнных покрытий со слоями наноразмерной толщины

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.434.11.7038
Организация
НИТУ "МИСиС", МИСиС

Проведение поисковых исследований и получение новых знаний с использованием возможностей международной кооперации

Этапы проекта

1
07.11.2005 - 08.12.2005
Целью работы является разработка методологической концепций процессов и технологий получения композиционных многослойных покрытий со слоями наноразмерной толщины для повышения работоспособности изделий машиностроения.
В работе проведен аналитический обзор возможности использования для этой цели различных способов осаждения покрытий. Сделан вывод о применимости для осаждения многослойно-композиционных покрытий с наноразмерными слоями модернизированных вакуумно-дуговых установок.
Предложена концепция архитектурного строения покрытия на инструментальных материалах, состоящего из четырех, имеющих свое функциональное назначение (адгезионно-упрочняющего, трибоактивного, повышающего жаростойкость и мультислойного, увеличивающего износостойкость инструмента). Рассмотрен конкретный вариант составов этих слоев. Экспериментально определен оптимальный состав адгезионно-упрочняющего слоя.
Проведена модернизация установки ионно-плазменного осаждения, включающая оснащение ее источником сепарированной плазмы.
Приведены результаты исследований параметров процесса ионно-плазменного осаждения покрытий (тока дуги, напряжения на субстрате (подложке), состава газовой фазы) для получения многослойных покрытий со слоями наноразмерной толщины
Развернуть
2
01.01.2006 - 31.03.2006
Выполнены исследования процессов структуро- и фазообразования при формировании композиционно-многослойных наноструктурных покрытий методом ионно-плазменного напыления и проведены исследования их свойств.
Развернуть
3
01.04.2006 - 30.06.2006
проведены аттестационные стойкостные испытания твердосплавных пластин с разработанными покрытиями (Ti, Al)N на операциях точения и фрезерования. Показана универсальность разработанных покрытий, о чем свидетельствует повышение стойкости инструмента с покрытиями для непрерывного резания стали в 6,3 раза, серого чугуна в 5 раз, а для операций прерывистого резания в 2,5 раза при обработке сплава ЭИ698-ВД и до 30 раз при фрезеровании стали 14ХГСН2МА. Эти результаты позволяют прогнозировать значительное расширение областей технологического применения инструментальных пластин ВК6 с разработанными покрытиями.
Развернуть
4
01.07.2006 - 31.10.2006
В работе проведен аналитический обзор возможности использования для этой цели различных способов осаждения покрытий. Сделан вывод о применимости для осаждения многослойно-композиционных покрытий с наноразмерными слоями модернизированных вакуумно-дуговых установок.
Предложена концепция архитектурного строения покрытия на инструментальных материалах, состоящего из четырех, имеющих свое функциональное назначение (адгезионно-упрочняющего, трибоактивного, повышающего жаростойкость и мультислойного, увеличивающего износостойкость инструмента). Рассмотрен конкретный вариант составов этих слоев. Экспериментально определен оптимальный состав адгезионно-упрочняющего слоя.
Проведена модернизация установки ионно-плазменного осаждения, включающая оснащение ее источником сепарированной плазмы.
Приведены результаты исследований параметров процесса ионно-плазменного осаждения покрытий (тока дуги, напряжения на субстрате (подложке), состава газовой фазы) для получения многослойных покрытий со слоями наноразмерной толщины в системе Ti-Al-N. Исследованы процессы структуро- и фазообразования при осаждении покрытий методом ac-PVD при распылении катода Ti-Al 6% (ат.) на твердосплавные пластины при разных условиях осаждения. Изучены физико-механические свойства полученных покрытий (Ti, Al)N с высокими характеристиками твердости, упругости и адгезионной прочности соединения с субстратом.
В работе описаны подходы и методы аттестационных исследований работоспособности режущего инструмента с разработанными покрытиями. Приведены стойкостные испытания твердосплавных пластин с покрытиями (Ti,Al)N на операциях точения и фрезерования, показана их универсальность. Полученные результаты позволяют прогнозировать значительное расширение областей технологического применения инструментальных пластин ВК6 с разработанными покрытиями. Установлены определенные закономерности архитектурного строения покрытий со свойствами полученных материалов. Проведенные исследования позволили предложить технологический процесс нанесения композиционных покрытий. Получена опытная партия режущего инструмента с разработанными покрытиями.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

1.2 Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера
Тема
Разработка физических принципов управления размерами наноструктуры при выращивании покрытий многомикронной толщины из ускоренных плазменных потоков в вакууме.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание комплекса аттестованных методик, стандартных образцов и мер для метрологического обеспечения оптических характеристик наноразмерных энергосберегаюших покрытий на стеклах, устройств на основе тонкопленочных фильтров и многослойных наноструктур для электроники.
Продолжительность работ
2011, 7 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка многослойных наноструктурированных покрытий элементов космических аппаратов
Продолжительность работ
2013, 8 мес.
Бюджетные средства
30 млн
Количество заявок
9
Тема
Разработка методов синтеза и технологии приготовления цеолита для катализаторов гидрокрекинга вакуумного газойля
Продолжительность работ
2015 - 2016, 16 мес.
Бюджетные средства
16 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка методов синтеза микро- мезопористых материалов для катализаторов гидрокрекинга вакуумного газойля
Продолжительность работ
2015 - 2016, 16 мес.
Бюджетные средства
32 млн
Количество заявок
1