Combined vacuum plasma surface treatment for increase of durability of face milling cutters from high-speed steel Kombinierte Oberflächenbehandlung durch Vakuum- Plasmatechnik zur Erhöhung der Lebensdauer von Planfräsern aus Schnellarbeitstahl S. Grigoriev 1 , M. Volosova, Y. Melnik, N. Cherkasova The article deals with the influence of the vacuum plasma surface treatment on the life of the face milling cutter of high-speed steel R6M5 (analog M2 (USA, AISI/ ASTM)). Such processing combines ion nitriding in gas plasma and the deposition of the wear-resistant TiAlN layer in the metal gas plasma of the vacuum-arc dis- charge. Research verifies that the use of vacuum plasma treatment combining the formation of the transition nitrided layer in the gas plasma and the subsequent de- position of TiAlN coating in metal gas plasma created by a vacuum-arc discharge is an effective way to improve the tool life of high-speed steel face milling cutters. Keywords: Vacuum plasma surface treatment / ion nitriding / high-speed steel / face milling In diesem Artikel wird der Einfluss einer Vakuum-Plasma-Oberflächenbehandlung auf die Lebensdauer von Fräsköpfen aus R6M5 (Schnellarbeitsstahl – analog M2 (USA, AISI/ASTM)) erläutert. Solch ein Prozess kombiniert die Ionen-Nitrierung im Plasmagas und die Beschichtung der abriebfesten TiAlN Schicht im Metall-Plasma- gas der Vakuumbogenentladung. Forschungen bestätigen, dass die Anwendung ei- ner Vakuum-Plasma Behandlung ein effektiver Weg ist, die Lebensdauer von Hoch- geschwindigkeitsstahlfräsern zu verbessern. Eine solche Behandlung kombiniert die Bildung der nitrierten Übergangsschicht im Plasmagas mit der anschließend, durch eine Vakuumbogenentladung erzeugte TiAlN Beschichtung im Metall-Plas- magas. Schlüsselwörter: Vakuum-Plasma Oberflächenbehandlung / Nitrieren / Schnellarbeits- stahl / Stirnfräsen 1 Introduction Today the reserves of life increase of quick cutting tools are significantly depleted due to the use of high-alloy cutting materials [1]. This is due to the fact that the stock of cobalt, molybdenum, tungsten and other metals are reduced dramatically in the world. That’s why one of the main ways solving this problem is the use of wear-resistant coatings, surface alloying or modification of its structure in different ways [2–4]. Due to environmental safety, value and manageability of vacuum arc evaporation there was widespread application of wear-resistant coatings of Corresponding author: Natalia Cherkasova, Moscow State University of Technology STANKIN, Russia, Moscow, 127994, Vadkovsky side-street 1, E-Mail: n.cherkasova@stankin.ru 1 Moscow State University of Technology STANKIN, Russia, Moscow, 127994, Vadkovsky side-street 1 DOI 10.1002/mawe.201400279 Mat.-wiss. u. Werkstofftech. 2015, 46, No. 1 © 2015 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim www.wiley-vch.de/home/muw 10