Utjecaj mikrostrukture brzoreznog čelika na tribološka svojstva reznih alata

U okviru ovog doktorskog rada ispitan je utjecaj mikrostrukture na tribološka svojstva brzoreznog čelika te reznih alata izrađenih od brzoreznog čelika prevučenih TiAlN prevlakom. Ispitivani brzorezni čelik dobiven je metalurgijom praha oznake Böhler PM S390 MC. Različita mikrostrukturna stanja ovog čelika dobivena su toplinskom obradom na dva načina: konvencionalno (kaljenje u vakuumu, tri visoko temperaturna popuštanja) i dubokim hlađenjem (kaljenje u vakuumu, duboko hlađenje u tekućem dušiku, visoko temperaturno popuštanje). Kod pojedinih stanja provedeno je i nitriranje u plazmi ionizirajućih plinova. Na tako pripremljenu podlogu nanesena je TiAN prevlaka PVD postupkom. Detaljna karakterizacija mikrostrukture provedena je "field emmission" skenirajućim elektronskim mikroskopom (FE SEM), transmisijskim elektronskim mikroskopom (TEM), rendgenskom difrakcijom (XRD). Mikro analiza kemijskog sastava pojedinih faza ispitana je EDS metodom te je EBSD metodom provedena mikrostrukturno - kristalografska analiza faza. TiAlN prevlaka je uz prethodno navedene metode ispitana još i fokusiranim snopom iona (FIB). Ispitana je otpornost na adhezijsko trošenje određivanjem kritičnih sila metodom rastućeg opterećenja, otpornost na suho klizno trošenje metodom "kuglica na ploči", otpornost na mikroabraziju metodom utiskivanja kuglice. Prionjivost prevlake ispitana je brazdanjem, metodom utiskivanja kuglice , Rockwellovom metodom utiskivanja indentora te određivanjem sile probijanja prevlake metodom "kuglica na ploči". Provedeno je i ispitivanje obradivosti jednoreznim alatom (alatom s jednom glavnom oštricom) tzv. "machinability test". Provedeno je pet serija kontinuiranog ispitivanja trošenja tokarenjem te su snimljene krivulje trošenja prekidanjem obrade svake 2min. Promatrani parametar trošenja alata bio je trošenje stražnje površine, VB, mm , a istrošena površina analizirana je na SEM-u. Provedena ispitivanja pokazala su da su mikrostrukture dobivene dubokim hlađenjem i nitriranjem utjecale na povećanje otpornosti na trošenje brzoreznog čelika PM S390 MC. Utvrđen je i njihov utjecaj na prionjivost TiAlN prevlake što je rezultiralo povećanjem otpornosti na trošenje uzoraka pri laboratorijskim ispitivanjima, kao i povećanje otpornosti na trošenje reznih pločica pri ispitivanju tokarenjem