Введение. В инструментальном производстве наибольшее промышленное применение получили два основных метода нанесения износостойких покрытий: метод химического осаждения покрытий CVD (Chemical Vapour Deposition) и метод физического осаждения покрытий PVD (Physical Vapour Deposition) [1].Метод химического осаждения покрытий CVD основан на протекании гетерогенных химических реакций в парогазовой среде, окружающей инструменты, в результате которых образуется износостойкое покрытие. Получение покрытий из тугоплавких соединений путем осаждения их из газовой фазы основано на восстановлении летучих соединений металлов водородом в присутствии активных составляющих газовой смеси, которые, взаимодействуя с выделяющимся в свободном виде металлом, образуют соответствующие тугоплавкие соединения. Конденсация покрытий осуществляется на поверхности инструмента, нагретого до необходимой температуры 900–1200 °С при давлении близком или равном атмосферному [2].Метод физического осаждения покрытий PVD основан на получении в среде вакуума пара осаждаемого материала в результате воздействия на изготовленный из него катод различных источников энергии. Данный метод позволяют получать пар практически любого твердого вещества, а для синтеза его соединений на поверхности инструмента, например нитридов, оксидов или карбидов, используются нетоксичные газы  – азот, кислород, ацетилен и другие, не представляющие опасности для окружающей среды. Метод физического осаждения покрытий универсален с позиции получения гаммы одно и многослойных покрытий практически любого состава, в том числе с алмазоподобной и наноразмерной структурами, а также позволяет реализовывать процессы нанесения при более низких температурах 500–600°С [3].Метод нанесения износостойкого покрытия оказывает существенное влияние на стойкость режущего инструмента в различных технологических условиях. Покрытия CVD позволяют вести обработку на более высоких скоростях резания, но являются более хрупкими, по сравнению с PVD покрытиями. Задачей исследования являлось сравнение стойкости и выявление особенностей износа многослойных покрытий, полученных методами CVD и PVD, при одинаковых технологических режимах в условиях ударных нагрузок при точении труднообрабатываемого материала.Методика. Эксперимент проводился в производственных условиях на ОАО «Ракитянский Арматурный Завод» с использованием действующего оборудования, инструмента и технологической оснастки. В качестве основного оборудования использовался токарный обрабатывающий центр для тяжелых условий обработки модели PUMA480LM, в качестве режущего инструмента – токарный резец со сменной многогранной пластиной из твердого сплава, состоящий из державкиA25R-DWLNR08 и пластины. Применялись два типа твердосплавных пластин с покрытием, полученным разными технологическими способами – CVD и PVD. Для качественного и бесперебойного отвода стружки из зоны резания, а также для ее эффективного ломания,  был выбран стружколом геометрии ММ [4]. Для закрепления инструмента была использована базовая револьверная головка станка DOOSAN модели PUMA480LMс 12 инструментальными позициями для закрепления инструмента. Обрабатываемое изделие – тройник из коррозионно-стойкой жаропрочной стали 08Х18Н10Т [5], соединительная деталь трубопровода, предназначенная для разветвления и изменения направления потока среды основной магистрали (рис. 1) [6]. Технологической особенностью обработки тройника являются периодически возникающие ударные нагрузки, связанные с точением прямоугольного сечения заготовки при формировании цилиндрического сечения магистрали и горловины тройника. а)                                                                         б) Рис. 1. Тройник по ОСТ24.125.16-89: а – заготовка; б – деталь после операции точения  В качестве измерительного инструмента применялся ручной микроскоп TWNU-80. Износ измерялся по задней поверхности, критическое значение принято – 0,3 мм. Замер износа проводился после каждого прохода [7]. Для исследования микроструктуры износа многослойного покрытия использовался электронный микроскоп MIRA3 TESCAN.Основная часть. Для сравнения стойкости многослойных покрытий использовались пластины WNMG080408-MM (рис. 2) с покрытиями KMM253 и KMG203.Двухслойное покрытие KMM253 состоит из нижнего слоя TIN и верхнего слоя.AL2O3. Уравнение химической реакции при формировании покрытий имеют вид [8, 9]:Рис. 2. Внешний вид пластины WNMG080408-MM при осаждении нитрида титана TiN , (1)при осаждении оксида алюминия AL2O3  .                        (2) Нижний слой TiN обладает твердостью по Виккерсу 22–24  ГПа. Верхний слой AL2O3 имеет более высокую микротвердость, которая в зависимости от типа кристаллической решетки и режимов осаждения может составлять до 35 Па [10]. Покрытие  AL2O3 сохраняет механические свойства при больших температурах резания и характеризуется повышенной пассивностью по отношению ко многим обрабатываемым материалам, но при этом является чрезвычайно хрупким. Применяется в качестве барьерного слоя, сдерживающего диффузионные процессы, а также окисление и коррозию режущих кромок инструмента при высоких температурах.Покрытие KMG203 – это нано покрытие на основе TiAlN. Характерной особенностью покрытия является образование в процессе резания на его поверхности слоя AL2O3, служащего тепловым барьером. Обладает повышенной стойкостью к окислительному износу, высокой твердостью по Виккерсу (до37 ГПа) и имеет коэффициент трения по стали 0,6 [11]. Применяется для операций с большими термическими нагрузками: при высокоскоростной обработке, резании материалов с пониженной теплопроводностью, а также обработке твердых материалов, в том числе без применения СОЖ [12].В результате планирования эксперимента второго порядка по схеме рототабельного планирования получены эмпирические модели стойкости режущего инструмента в зависимости от скорости резания и подачи при постоянной глубине резания [13–15]: для сплава KMM253 ,                                 (3)для сплава KMG203 .                             (4)   Результаты измерения стойкости при разных технологических режимах представлены в табл. 1, рис.3. В большинстве экспериментов покрытие KMG203(PVD) показало более высокую стойкость, за исключением двух режимов с максимальной скоростью 102 м/мин и максимальной подачей 0,18 мм/об. Максимальная стойкость покрытий наблюдается на режимах с минимальной скоростью (18 м/мин, 0,11 мм/об) или минимальной подачей (30 м/мин,             0,06 мм/об). Таблица 1Стойкость покрытий при различных режимах резания Глубинарезания, ммСкоростьрезания, м/минПодача, мм/обСтойкость инструмента, минKMM253 (CVD)KMG203(PVD)12,5900,164,549,5722,5300,169,738,4132,5900,0644,0440,6742,5300,0662,18153,1152,51020,11134,9962,5180,1197,67152,2672,5600,1812,766,7582,5600,0457,4271,9192,5600,1119,0729,36102,5600,1122,6933,28112,5600,1120,8829,36122,5600,1120,229,7  Рис. 3. Стойкость покрытий (мин) при различных режимах резания В результате исследования с применением электронного микроскопа MIRA3 TESCAN был выявлен характер износа по задней поверхности режущих кромок. У сплава с двухслойным покрытием CVD ярко выражен износ и имеет место разрушение режущей кромки по основному материалу. У сплава с покрытием PVD режущая грань осталась недеформированной, а износ по задней поверхности расположен только в области пятна контакта при резании. В обоих покрытиях выявлено истирание покрытия в области возвышения стружколома и образование бороздки на боковой поверхности  кромки, не участвующей в резании. Данный износ вызван удалением стружки из зоны обработки и не влияет на стойкостные параметры инструмента. а)                                                                        б) в)                                                                        г) Рис. 4. Характер износа режущей пластины: а, в – для сплава KMM253 с покрытием CVD;б, г – для сплаваKMG203 с покрытием PVD  Для исследования микроструктуры и структурных изменений под действием тепловых и ударных нагрузок были использованы функции электронного микроскопа, позволяющие получить увеличенное изображение с ценой деления 0,2 мкм. Данное увеличение позволяет исследовать слои поверхностного слоя и адгезию между ними (рис. 5, рис. 6).  а)                                                 б)                                                в) Рис. 5. Слои покрытия сплава KMM253 с технологией CVD:а – увеличение до цены деления 20 мкм; б – увеличение до цены деления 2 мкм,в – увеличение до цены деления 0,2 мкм а)                                                б)                                               в) Рис. 6. Слои покрытия сплава KMG203 с технологией PVD:а – увеличение до цены деления 20 мкм; б – увеличение до цены деления 2 мкм,в – увеличение до цены деления 0,2 мкм  На рис. 5 при увеличении до 0,2 мкм в структуре покрытия  KMM253 с технологией CVD ярко выражены границы слоёв, верхний AL2O3 и нижний TiN слои покрытия имеют различную характерную структуру, наблюдается нарушение адгезии с основным материалом пластины. Покрытие KMG203 с технологией PVD (рис. 6)  имеет однородную структуру покрывающего слоя TiAlN, нарушение адгезии с основным материалом не выявлено.Исследования химического состава показало зоны износа внешних и внутренних покрытий, а также зоны высвобождения основного инструментального материала (табл. 2).  Таблица 2Химический состав покрытий в зоне режущей кромкиПокрытие KMM253CVDПокрытие KMG203 PVDверхний слой AL2O3 +6     нижний слой TiN основной инструментальный материал      Выводы. Выполнено экспериментальное исследование, разработаны эмпирические модели стойкости сменных многогранных твердосплавных пластин с  износостойкими покрытиями, полученными  разными методами: методом химического осаждения CVD и методом физического осаждения PVD, при точении коррозионно-стойкой жаропрочной стали 08Х18Н10Т в условиях ударных нагрузок. Анализ показал, что в данных технологических условиях покрытие KMG203 с технологией PVD имеет более высокую стойкость по сравнению с покрытием KMM253  технологии CVD в среднем на 45%. Выявлены особенности износа покрытий, у покрытия KMM253 наблюдалось нарушение адгезии слоев при действии тепловых и ударных нагрузок.