本發(fā)明涉及耐氧化性和耐磨損性優(yōu)異的(AlTiW)NO硬質(zhì)皮膜、被覆有(AlTiW)NO硬質(zhì)皮膜的部件、它們的制造方法、以及用于制造(AlTiW)NO硬質(zhì)皮膜的靶。
背景技術(shù)：
：為了使以高進給、高速對被削材進行切削加工的工具和在嚴酷的成形條件下使用的模具等長壽命化，期望形成耐氧化性和耐磨損性優(yōu)異的硬質(zhì)皮膜，提出了各種提案。例如，日本專利第3877124號公開了一種A層與B層層疊的結(jié)構(gòu)的AlTiCrNO硬質(zhì)皮膜，所述A層至少含有Al、Ti、Cr、N和O，非金屬成分為NwO100-w(其中，w為70～99原子％。)，氧含量為1～10原子％，所述B層的氧含量超過10原子％且為30原子％以下。日本專利第3877124號記載了使用氮與氧的混合氣體，通過調(diào)整其混合比從而調(diào)整AlTiCrNO皮膜的氧含量。但是，日本專利第3877124號的AlTiCrNO硬質(zhì)皮膜不具有W-O鍵，因而不能充分滿足對切削工具等的近來的嚴酷的高性能化需求。此外，日本專利第3877124號的方法使用含氧氣氛，因而即使假設(shè)形成了代替Cr而含有W的硬質(zhì)皮膜，氣氛中的氧不僅優(yōu)先地與Al反應(yīng)而形成Al氧化物，而且與Ti也反應(yīng)也形成Ti氧化物，得到的AlTiWNO皮膜不具有充分的耐氧化性和耐磨損性。日本專利第4846519號公開了一種靶，其含有Al、M成分(選自4a、5a和6a族金屬、Si、B和S中的1種以上的元素)和Al氮化物，Al氮化物的含量為5～30摩爾％。另外，日本專利第5487182號公開了一種濺射靶，其由含有1～30原子％的Al的Ti-Al合金構(gòu)成，Al以固溶于Ti中的狀態(tài)或與Ti的金屬間化合物的狀態(tài)存在，Ti-Al合金的平均氧含量為1070ppmw以下。但是，日本專利第4846519號和日本專利第5487182號記載的靶不含有超過不可避免的雜質(zhì)水平的量的氧，因此皮膜的氧由成膜氣氛中的氧氣導(dǎo)入。因此，與日本專利第3877124號的硬質(zhì)皮膜同樣，使用日本專利第4846519號和日本專利第5487182號的靶得到的含氧硬質(zhì)皮膜也不具有充分的耐氧化性和耐磨損性。日本特開2009-220260號公開了一種被覆工具，其在WC基超硬合金基材上形成bcc結(jié)構(gòu)的W改質(zhì)相后，形成碳化物相，并在其上形成氮化物硬質(zhì)皮膜。日本特開2009-220260號記載了通過使用具備電弧放電式蒸發(fā)源的成膜裝置的離子轟擊處理形成W改質(zhì)相。具體來說，對800～860℃的表面溫度的基材施加-1000～-600V的負的偏壓P1，使用0.01～2Pa的含氫氣的Ar氣體，對基材照射由電弧放電式蒸發(fā)源蒸發(fā)的金屬離子(Ti離子)。但是，日本特開2009-220260號中得到的氮化物硬質(zhì)皮膜不含有超過不可避免的雜質(zhì)水平的量的氧，因此不具有目標的耐氧化性和耐磨損性。當然，日本特開2009-220260號的氮化物硬質(zhì)皮膜的制造中使用的3個靶C1(例如Ti100)、C2(例如Al70Cr30)和C3(例如Ti75Si25)也不含有超過不可避免的雜質(zhì)水平的量的氧。日本特表2008-533310號公開了，使用具有連接于脈沖電源的靶電極的電弧蒸鍍涂布裝置，在含氧氣氛中形成由(AlxCr1-x)yOz構(gòu)成的硬質(zhì)皮膜的方法。但是，日本特表2008-533310號的方法中，不使用含有超過不可避免的雜質(zhì)水平的量的氧的靶，由氣氛氣體導(dǎo)入氧，因而得到的硬質(zhì)皮膜不具有目標的耐氧化性和耐磨損性。技術(shù)實現(xiàn)要素：發(fā)明要解決的問題因此，本發(fā)明的第一目的在于，提供具有比以往的(AlTi)NO皮膜更優(yōu)異的耐氧化性和耐磨損性且長壽命的(AlTiW)NO皮膜。本發(fā)明的第二目的在于，提供形成了具有比以往的(AlTi)NO皮膜更優(yōu)異的耐氧化性和耐磨損性且長壽命的(AlTiW)NO皮膜的硬質(zhì)皮膜被覆部件(切削工具、模具等)。本發(fā)明的第三目的在于，提供制造上述(AlTiW)NO皮膜和上述硬質(zhì)皮膜被覆部件的方法。本發(fā)明的第四目的在于，提供用于制造上述(AlTiW)NO皮膜的靶。用于解決問題的手段本發(fā)明的硬質(zhì)皮膜的特征在于，其是具有(AlxTiyWz)aN(1-a-b)Ob(其中，x、y、z、a和b分別為以原子比計滿足0.6≤x≤0.8、0.05≤y≤0.38、0.02≤z≤0.2、x+y+z＝1、0.2≤a≤0.8、和0.02≤b≤0.10的數(shù)字。)所示的組成，通過電弧離子鍍法形成的硬質(zhì)皮膜，通過X射線光電子能譜分析法確定的鍵合狀態(tài)中實質(zhì)上沒有Al-O鍵而有W-O鍵，且X射線衍射圖案具有巖鹽型的單一結(jié)構(gòu)。從實用性的觀點出發(fā)，優(yōu)選上述硬質(zhì)皮膜的電子衍射圖案以巖鹽型為主結(jié)構(gòu)，以纖鋅礦型為副結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的硬質(zhì)皮膜被覆部件的特征在于，在基體上形成所述硬質(zhì)皮膜。優(yōu)選在所述基體與所述硬質(zhì)皮膜之間，通過物理蒸鍍法，形成必須含有選自4a、5a和6a族的元素、Al和Si中的至少一種金屬元素、以及選自B、O、C和N中的至少一種元素的中間層。在所述硬質(zhì)皮膜被覆部件中，若在所述硬質(zhì)皮膜上形成以原子比計具有(AlhCri)c(NjOk)d(其中，h＝0.1～0.6、h+i＝1、j＝0.1～0.8、j+k＝1、c＝0.35～0.6、c+d＝1。)所示的組成的氮氧化物層，進一步在上述氮氧化物層上通過物理蒸鍍法形成以原子比計具有(AlmCrn)2O3(其中，m＝0.1～0.6、m+n＝1。)所示的組成的氧化物層，則耐氧化性和耐磨損性進一步提高。通過電弧離子鍍法在基體上形成所述硬質(zhì)皮膜的本發(fā)明的方法的特征在于，在氮化氣體氣氛中，在保持于400～550℃的溫度的所述基體上形成所述硬質(zhì)皮膜時，對所述基體施加-270～-20V的直流偏壓或單極脈沖偏壓，并同時對電弧放電式蒸發(fā)源所具備的包含含有Al的氮化物、Ti的氮化物、W的氮化物和W的氧化物的AlTi合金的靶導(dǎo)通脈沖電弧電流，上述脈沖電弧電流為具有90～120A的最大電弧電流值、50～90A的最小電弧電流值、和2～15kHz的頻率并且上述最大電弧電流值與上述最小電弧電流值之差為10A以上的大致矩形波狀，具有40～70％的占空比。本發(fā)明的硬質(zhì)皮膜被覆部件的制造方法的特征在于，在氮化氣體氣氛中在保持于400～550℃的溫度的所述基體上形成所述硬質(zhì)皮膜時，對所述基體施加-270～-20V的直流偏壓或單極脈沖偏壓，并同時對電弧放電式蒸發(fā)源所具備的包含含有Al的氮化物、Ti的氮化物、W的氮化物和W的氧化物的AlTi合金的靶導(dǎo)通脈沖電弧電流，上述脈沖電弧電流為具有90～120A的最大電弧電流值、50～90A的最小電弧電流值、和2～15kHz的頻率并且上述最大電弧電流值與上述最小電弧電流值之差為10A以上的大致矩形波狀，具有40～70％的占空比。為了形成實質(zhì)上沒有Al-O鍵而有W-O鍵因而具有優(yōu)異的耐氧化性和耐磨損性的硬質(zhì)皮膜，上述靶優(yōu)選具有(Al)p(AlN)q(Ti)r(TiN)s(WN)t(WOx)u(其中，p、q、r、s、t和u分別為以原子比計滿足0.59≤p≤0.8、0.01≤q≤0.1、0.04≤r≤0.35、0.03≤s≤0.15、0.01≤t≤0.20、0.01≤u≤0.1、和p+q+r+s+t+u＝1的數(shù)字，x以原子比計為2～3的數(shù)字。)所示的組成。所述基體為WC基超硬合金的情況下，優(yōu)選在所述硬質(zhì)皮膜的形成前在基體表面形成Fcc結(jié)構(gòu)的薄改質(zhì)層。第一改質(zhì)層通過如下方式形成：在流量為30～150sccm的氬氣氣氛中，對保持于400～700℃的溫度的所述基體施加-850～-500V的負的直流電壓，并同時對電弧放電式蒸發(fā)源所具備的TieO1-e(其中，e為Ti的原子比，為滿足0.7≤e≤0.95的數(shù)字。)所示的組成的靶導(dǎo)通50～100A的電弧電流，從而通過由上述靶產(chǎn)生的離子轟擊所述基體的表面。第二改質(zhì)層通過如下方式形成：在流量為30～150sccm的氬氣氣氛中，對保持于450～750℃的溫度的所述基體施加-1000～-600V的負的直流電壓，并同時對電弧放電式蒸發(fā)源所具備的TifB1-f(其中，f為Ti的原子比，為滿足0.5≤f≤0.9的數(shù)字。)所示的組成的靶導(dǎo)通50～100A的電弧電流，從而通過由上述靶產(chǎn)生的離子轟擊所述基體的表面。在任一情況下，都在改質(zhì)層的緊上方形成同一晶體結(jié)構(gòu)的(AlTiW)NO皮膜，因而與沒有改質(zhì)層地在WC基超硬合金緊上方形成(AlTiW)NO皮膜的情況相比密合力顯著增大。用于所述硬質(zhì)皮膜的制造的靶的特征在于，由具有由(Al)p(AlN)q(Ti)r(TiN)s(WN)t(WOx)u(其中，p、q、r、s、t和u分別為以原子比計滿足0.59≤p≤0.8、0.01≤q≤0.1、0.04≤r≤0.35、0.03≤s≤0.15、0.01≤t≤0.20、0.01≤u≤0.1、和p+q+r+s+t+u＝1的數(shù)字，x是按原子比計為2～3的數(shù)字。)所示的組成的燒結(jié)體而成。上述靶的燒結(jié)體優(yōu)選通過將包含AlTi合金粉末、AlN粉末、TiN粉末、WN粉末、以及WOx粉末(例如WO3和/或WO2的粉末)的混合粉末在真空氣氛中熱壓而得到。發(fā)明效果本發(fā)明的硬質(zhì)皮膜包含在X射線光電子能譜法中基本沒有Al-O鍵而可以確認到W-O鍵的富Al的(AlTiW)NO的多晶粒，因而耐氧化性和耐磨損性比O主要與Al鍵合的以往的(AlTi)NO皮膜顯著改善。因此，具有本發(fā)明的硬質(zhì)皮膜的部件(切削工具、模具等)與以往相比顯著長壽命。制造上述硬質(zhì)皮膜的本發(fā)明的方法在氣氛中不含氧氣，由以WOx的狀態(tài)含有O的靶材向硬質(zhì)皮膜導(dǎo)入W-O鍵，因而能夠穩(wěn)定且高效地進行硬質(zhì)皮膜的組織的控制，實用性極高。在超硬合金制基體、cBN、塞隆(Sialon)陶瓷等陶瓷制基體、高速鋼制基體、或工具鋼制基體上形成本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜而成的硬質(zhì)皮膜被覆部件與以往的AlTiNO皮膜被覆部件相比，耐氧化性和耐磨損性顯著改善，因而對內(nèi)插件、立銑刀、鉆頭等切削工具、以及各種模具有用。附圖說明圖1為表示能夠在本發(fā)明的硬質(zhì)皮膜的形成中使用的電弧離子鍍裝置的一例的主視圖。圖2為表示在本發(fā)明的硬質(zhì)皮膜形成時對電弧放電式蒸發(fā)源施加的脈沖電弧電流波形的一例的圖表。圖3為表示實施例1的硬質(zhì)皮膜被覆工具的截面的掃描電子顯微鏡照片(倍率：25000倍)。圖4為表示顯示實施例1的(AlTiW)NO皮膜的截面3處的Ti的鍵合狀態(tài)的X射線光電子能譜圖的圖表。圖5為表示顯示實施例1的(AlTiW)NO皮膜的截面3處的W的鍵合狀態(tài)的X射線光電子能譜圖的圖表。圖6為表示顯示實施例1的(AlTiW)NO皮膜的截面3處的Al的鍵合狀態(tài)的X射線光電子能譜圖的圖表。圖7為表示實施例1的(AlTiW)NO皮膜的X射線衍射圖案的圖表。圖8為表示在WC基超硬合金基體與硬質(zhì)皮膜之間具有改質(zhì)層的實施例1的硬質(zhì)皮膜被覆部件(內(nèi)插件)中的改質(zhì)層附近的截面的透射型電子顯微鏡照片(倍率：3600000倍)。圖9(a)為圖8的透射型電子顯微鏡照片的示意圖。圖9(b)為表示求出改質(zhì)層的平均厚度的方法的示意圖。圖10為表示由實施例1的改質(zhì)層的納米光束衍射圖像分析晶體結(jié)構(gòu)的結(jié)果的圖。圖11為表示由實施例1的(AlTiW)NO皮膜的納米光束衍射圖像分析晶體結(jié)構(gòu)的結(jié)果的一例。圖12為表示通過實施例1的改質(zhì)層的截面的能量分散型X射線分析得到的譜圖的圖表。圖13為表示實施例1的(AlTiW)NO皮膜的限制視野衍射圖像的照片。圖14為表示構(gòu)成本發(fā)明的硬質(zhì)皮膜被覆部件的內(nèi)插件基體的一例的立體圖。圖15為表示安裝有內(nèi)插件的刃尖更換式旋轉(zhuǎn)工具的一例的示意圖。圖16為表示實施例1的(AlTiW)NO皮膜的表面的掃描電子顯微鏡照片(倍率：3000倍)。圖17為表示比較例19的(AlTiW)NO皮膜的表面的掃描電子顯微鏡照片(倍率：3000倍)。具體實施方式[1]硬質(zhì)皮膜被覆部件本發(fā)明的硬質(zhì)皮膜被覆部件是在基體上通過電弧離子鍍法(AI法)形成具有(AlxTiyWz)aN(1-a-b)Ob(其中，x、y、z、a和b分別為以原子比計滿足0.6≤x≤0.8、0.05≤y≤0.38、0.02≤z≤0.2、x+y+z＝1、0.2≤a≤0.8、和0.02≤b≤0.10的數(shù)字。)所示的組成的硬質(zhì)皮膜而成的。所述硬質(zhì)皮膜的X射線光電子能譜圖顯示實質(zhì)上沒有Al-O鍵而有W-O鍵，X射線衍射圖案顯示具有巖鹽型的單一結(jié)構(gòu)。(A)基體基體必須為富于耐熱性、能夠應(yīng)用物理蒸鍍法的材質(zhì)。作為基體的材質(zhì)，可以舉出例如以主成分為超硬合金、金屬陶瓷、高速鋼、工具鋼或立方晶氮化硼的氮化硼燒結(jié)體(cBN)為代表的陶瓷。從強度、硬度、耐磨損性、韌性和熱穩(wěn)定性等觀點出發(fā)，優(yōu)選WC基超硬合金或陶瓷。WC基超硬合金包含碳化鎢(WC)粒子、和Co或以Co為主體的合金的結(jié)合相，結(jié)合相的含量優(yōu)選為1～13.5質(zhì)量％，更優(yōu)選為3～13質(zhì)量％。結(jié)合相的含量低于1質(zhì)量％時基體的韌性變得不充分，結(jié)合相超過13.5質(zhì)量％時硬度(耐磨損性)變得不充分。在燒結(jié)后的WC基超硬合金的未加工面、研磨加工面和刃尖處理加工面的任意表面都可以形成本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜。(B)WC基超硬合金基體的改質(zhì)層上述基體為WC基超硬合金的情況下，優(yōu)選對基體表面照射由上述TiO靶或上述TiB靶產(chǎn)生的離子，形成具有平均厚度1～10nm的Fcc結(jié)構(gòu)的改質(zhì)層。WC基超硬合金中主成分的WC具有六方晶結(jié)構(gòu)，而上述改質(zhì)層具有與(AlTiW)NO皮膜相同的Fcc結(jié)構(gòu)，兩者的邊界(界面)的晶格條紋的30％以上、優(yōu)選50％以上、進一步優(yōu)選70％以上的部分連續(xù)，從而WC基超硬合金基體與(AlTiW)NO皮膜憑借上述改質(zhì)層牢固地密合。通過使用TiO靶的離子轟擊得到的改質(zhì)層主要由在構(gòu)成WC基超硬合金基體的WC粒子內(nèi)含有少量O的Fcc結(jié)構(gòu)的W3O、和/或在Co內(nèi)含有少量O的Fcc結(jié)構(gòu)的CoO構(gòu)成，由于形成高密度的薄層狀而難以成為破壞的起點。通過使用TiB靶的離子轟擊得到的改質(zhì)層也具有Fcc結(jié)構(gòu)，由于形成高密度的薄層狀而難以成為破壞的起點。改質(zhì)層的平均厚度小于1nm時不能充分得到對硬質(zhì)皮膜的基體的密合力提高效果，另外超過10nm時反而使密合力惡化。(C)(AlTiW)NO皮膜(1)組成通過AI法，在基體上被覆的本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜包含以Al、Ti和W為必須元素的氮氧化物。(AlTiW)NO皮膜的組成由通式：(AlxTiyWz)aN(1-a-b)Ob(原子比)表示。x、y、z、a和b分別為滿足0.6≤x≤0.8、0.05≤y≤0.38、0.02≤z≤0.2、x+y+z＝1、0.2≤a≤0.8、和0.02≤b≤0.10的數(shù)字。本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜的特征在于，具有通過X射線光電子能譜法確定的W-O鍵而實質(zhì)上沒有Al-O鍵，另外在X射線衍射圖案中具有巖鹽型的單一結(jié)構(gòu)。此處，“實質(zhì)上沒有Al-O鍵”是指，在(AlTiW)NO皮膜的X射線光電子能譜圖中不存在超過不可避免的雜質(zhì)水平的Al-O鍵的峰。將Al、Ti和W的總計(x+y+z)設(shè)為1，Al的比例x小于0.6時硬質(zhì)皮膜的耐氧化性和耐磨損性不充分，另外若超過0.8則纖鋅礦型結(jié)構(gòu)成為主結(jié)構(gòu)，硬質(zhì)皮膜的耐磨損性受損。Al的比例x的優(yōu)選范圍為0.6～0.75。將Al、Ti和W的總計(x+y+z)設(shè)為1，Ti的比例y小于0.05時基體與(AlTiW)NO皮膜的密合性顯著受損，另外若超過0.38則硬質(zhì)皮膜的Al含量減少，因而耐氧化性和耐磨損性受損。Ti的比例y的優(yōu)選范圍為0.1～0.3。將Al、Ti和W的總計(x+y+z)設(shè)為1，W的比例z小于0.02時在X射線光電子能譜圖中實質(zhì)上確認不到W-O鍵，硬質(zhì)皮膜的耐氧化性和耐磨損性受損，另外若超過0.2則(AlTiW)NO皮膜被非晶化而耐磨損性受損。W的比例z的優(yōu)選范圍為0.05～0.15。將(AlTiW)NO皮膜中的金屬成分(AlTiW)與氮和氧的總計設(shè)為1，金屬成分(AlTiW)的比例a小于0.2時容易在(AlTiW)NO多晶體的晶界中攝入雜質(zhì)。雜質(zhì)來自成膜裝置的內(nèi)部殘留物。這樣的情況下，(AlTiW)NO皮膜的接合強度降低，由于外部沖擊(AlTiW)NO皮膜容易被破壞。另一方面，若金屬成分(AlTiW)的比例a超過0.8，則金屬成分(AlTiW)的比率變得過多而結(jié)晶應(yīng)變變大，與基體的密合力降低，(AlTiW)NO皮膜容易剝離。金屬成分(AlTiW)的比例a的優(yōu)選范圍為0.25～0.75。若(AlTiW)NO皮膜中的氧含量b小于0.02或超過0.10，則(AlTiW)NO皮膜的耐氧化性和耐磨損性低。氧含量b的優(yōu)選范圍為0.03～0.10。本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜可以含有C和/或B。該情況下，C和B的合計量優(yōu)選為NO含量的30原子％以下，為了保持高耐磨損性，更優(yōu)選為10原子％以下。含有C和/或B的情況下，(AlTiW)NO皮膜可以稱為氮氧碳化物、氮氧硼化物或氮氧碳硼化物。本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜具有高于以往的耐氧化性和耐磨損性的機理是，以(AlTi)N皮膜被覆切削工具為例，考慮如下。以往的(AlTi)N皮膜被覆切削工具中，在切削加工時由皮膜表面攝入大量氧而皮膜表面附近的Al優(yōu)先地被氧化，形成Al氧化物層。此時，Ti也同時與氧鍵合而在Al氧化物層下形成非常低密度的脆弱層即Ti氧化物層。這是由于Al氧化物的生成自由能小于Ti氧化物的生成自由能。像這樣脆弱的Ti氧化物層成為切削加工中的皮膜破壞的起點，容易地被破壞而與Al氧化物層一起脫落。像這樣反復(fù)Al氧化物層的形成和以Ti氧化物層為起點的皮膜的脫落而皮膜受到損傷。已知該問題在僅僅導(dǎo)入了W的(AlTiW)N皮膜中、以及按照以往的方法導(dǎo)入了氣氛中的氧的(AlTiW)NO皮膜中也會發(fā)生。如后所述，為了使(AlTiW)NO皮膜具有優(yōu)異的耐氧化性和耐磨損性，不是僅僅含有規(guī)定量的O就可以的，O必須鍵合于W而實質(zhì)上不鍵合于Al。本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜中，W以W-O鍵和W-N鍵的形式在(AlTiW)NO皮膜中存在。推測在滿足該條件的(AlTiW)NO皮膜內(nèi)，由于在切削加工時產(chǎn)生的熱，從生成自由能的容易程度出發(fā)形成Al和W的致密的氧化物。包含W-O鍵的(AlTiW)NO皮膜比起以往的(AlTi)N皮膜和在含氧氣氛中形成的(AlTiW)NO皮膜，非常致密，因此抑制氧的擴散。即，在切削加工時，獨立存在的W-O鍵優(yōu)先地與Al反應(yīng)，因此已經(jīng)不存在與Ti反應(yīng)那樣的氧，從而不會形成脆弱的Ti氧化物，因而持續(xù)保持優(yōu)異的耐氧化性和耐磨損性。(2)膜厚本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜的平均厚度優(yōu)選為0.5～15μm，更優(yōu)選為1～12μm。憑借該范圍的膜厚，可以抑制(AlTiW)NO皮膜從基體剝離，發(fā)揮優(yōu)異的耐氧化性和耐磨損性。平均厚度小于0.5μm時不能充分得到(AlTiW)NO皮膜的效果，另外若平均厚度超過15μm則殘留應(yīng)力變得過大，(AlTiW)NO皮膜容易從基體剝離。此處，不平坦的(AlTiW)NO皮膜的“厚度”是指平均厚度。(3)晶體結(jié)構(gòu)X射線衍射圖案中，本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜包含巖鹽型的單一結(jié)構(gòu)。另外基于透射型電子顯微鏡的限制視野衍射圖案中，本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜的主結(jié)構(gòu)為巖鹽型結(jié)構(gòu)，作為副結(jié)構(gòu)可以具有其它結(jié)構(gòu)(纖鋅礦型結(jié)構(gòu)等)。具有實用性的(AlTiW)NO皮膜優(yōu)選以巖鹽型結(jié)構(gòu)為主結(jié)構(gòu)、以纖鋅礦型結(jié)構(gòu)為副結(jié)構(gòu)。(D)層疊硬質(zhì)皮膜本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜可以在(AlxTiyWz)aN(l-a-b)Ob(其中，x、y、z、a和b分別為以原子比計滿足0.6≤x≤0.8、0.05≤y≤0.38、0.02≤z≤0.2、x+y+z＝1、0.2≤a≤0.8、和0.02≤b≤0.10的數(shù)字。)所示的組成范圍內(nèi)，交替層疊具有相互不同的組成的至少兩種以上的(AlTiW)NO皮膜而構(gòu)成。通過所述層疊結(jié)構(gòu)能夠進一步提高耐磨損性和耐氧化性。(E)中間層在基體與(AlTiW)NO皮膜之間，可以通過物理蒸鍍法形成必須包含選自4a、5a和6a族的元素、Al和Si中的至少一種元素、以及選自B、O、C和N中的至少一種元素的中間層。中間層優(yōu)選包含選自以TiN或巖鹽型結(jié)構(gòu)為主結(jié)構(gòu)的(TiAl)N、(TiAl)NC、(TiAl)NCO、(TiAlCr)N、(TiAlCr)NC、(TiAlCr)NCO、(TiAlNb)N、(TiAlNb)NC、(TiAlNb)NCO、(TiAlW)N以及(TiAlW)NC、(TiSi)N、(TiB)N、TiCN、Al2O3、Cr2O3、(AlCr)2O3、(AlCr)N、(AlCr)NC以及(AlCr)NCO中的至少一種。中間層可以為單層也可以為疊層。[2]成膜裝置為了形成(AlTiW)NO皮膜可以使用AI裝置，為了形成改質(zhì)層和中間層可以使用AI裝置或其它物理蒸鍍裝置(濺射裝置等)。AI裝置例如如圖1所示具備：隔著絕緣物14安裝于減壓容器5的電弧放電式蒸發(fā)源13、27；安裝于各電弧放電式蒸發(fā)源13、27的靶10、18；連接于各電弧放電式蒸發(fā)源13、27的電弧放電用電源11、12；憑借軸承部4被支承于減壓容器5的旋轉(zhuǎn)軸線的支柱6；為了保持基體7而被支柱6支承的保持件8；使支柱6旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動部1；對基體7施加偏壓的偏壓電源3。減壓容器5中，設(shè)有氣體導(dǎo)入部2和排氣口17。電弧點火機構(gòu)16、16隔著電弧點火機構(gòu)軸承部15、15安裝于減壓容器5。電極20隔著絕緣物19、19安裝于減壓容器5。在靶10與基體7之間，隔著遮蔽板軸承部21在減壓容器5中設(shè)有遮蔽板23。圖1中雖未圖示，但遮蔽板23憑借遮蔽板驅(qū)動部22向例如上下或左右方向移動，達到遮蔽板22在減壓容器5內(nèi)的空間不存在的狀態(tài)后進行本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜的形成。(A)(AlTiW)NO皮膜形成用靶本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜形成用靶除了不可避免的雜質(zhì)以外，具有(Al)p(AlN)q(Ti)r(TiN)s(WN)t(WOx)u(其中，p、q、r、s、t和u分別為以原子比計滿足0.59≤p≤0.8、0.01≤q≤0.1、0.04≤r≤0.35、0.03≤s≤0.15、0.01≤t≤0.20、0.01≤u≤0.1、和p+q+r+s+t+u＝1的數(shù)字，x是按原子比計為2～3的數(shù)字。)所示的組成。此處，(AlN)、(TiN)和(WN)分別以原子比計是指(Al1N1)、(Ti1N1)和(W1N1)，(WOx)按原子比計是指(W1Ox)。WOx為氧化鎢的主要構(gòu)成成分，主要為WO3和/或WO2，也可以含有W2O5、W4O11、W1O1、W2O3、W4O3、W5O9、W3O8和W5O14中的至少一種氧化鎢。若p、q、r、s、t和u不分別為上述范圍內(nèi)，則不能得到本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜。上述靶除了金屬Al和金屬Ti以外，(a)通過含有上述量的Al氮化物、Ti氮化物和W氮化物，可以大幅降低電弧放電時的熔滴發(fā)生量，并且能夠抑制由靶放出的氧量，另外(b)通過含有上述量的W氧化物，能夠在(AlTiW)NO皮膜中獨立地導(dǎo)入W-O鍵。優(yōu)選p、q、r、s、t和u分別為以原子比計滿足0.59≤p≤0.75、0.01≤q≤0.10、0.05≤r≤0.25、0.05≤s≤0.15、0.01≤t≤0.15、0.01≤u≤0.10、和p+q+r+s+t+u＝1的數(shù)字。可以抑制熔滴的發(fā)生量的理由被認為是，通過電弧放電而上述靶的構(gòu)成元素蒸發(fā)時，來自各構(gòu)成元素(Al、Ti和W)的氮化物的氮在靶的表面附近離子化而具有提高電弧點的移動速度的作用。另外，在蒸發(fā)面，在極靠近Al單獨相的附近存在各構(gòu)成元素(Al、Ti和W)的氮化物，由此表觀上低熔點的Al單獨相的面積減小，能夠避免電弧放電的集中，減少熔滴量。這是由于各構(gòu)成元素(Al、Ti和W)的氮化物與Al單獨相相比熔點高。其結(jié)果可以抑制巨大的熔滴的發(fā)生。由于減少了熔滴的(AlTiW)NO皮膜中多晶粒的成長不會被斷開，因此形成高密度的(AlTiW)NO皮膜，變得比以往更高強度。在上述靶的制作時和(AlTiW)NO皮膜的形成時能夠降低氧含量的主要理由是，通過使上述靶中包含的Al和Ti的一部分成為化學性穩(wěn)定的氮化物，可以抑制由于上述靶用原料粉末的混合工序和熱壓工序等中產(chǎn)生的熱導(dǎo)致上述原料粉末被氧化。通過氧化的抑制，上述靶的氧含量被大幅降低，電弧放電時從上述靶放出的氧量大幅減少。其結(jié)果是，氧向(AlTiW)NO皮膜中的非有意的混入被抑制，特別是Ti的氧化被顯著抑制。本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜憑借上述成膜時的氧化抑制效果，而與以往相比熔滴少，因而(AlTiW)NO多晶粒的成長不會被阻礙。進而晶界的偏析也被抑制，因此具有多晶粒成長的健全的組織。上述靶中的WOx在皮膜中必須含有W-O鍵。上述靶中的WOx通過電弧點變成W離子和O離子，瞬時相互反應(yīng)生成W-O鍵，到達(AlTiW)NO皮膜中。另外，WOx具有導(dǎo)電性，因而能夠穩(wěn)定地進行電弧放電。(AlTiW)NO皮膜形成用靶可以通過以下方式制作。通過粉末冶金法將AlTi合金粉末、AlN粉末、TiN粉末、WN粉末、以及WOx粉末(例如WO3粉末和/或WO2粉末)填充于球磨機的密閉容器，在氬氣氣氛中混合數(shù)小時(例如5小時)。為了得到致密且高密度的燒結(jié)體，各粉末的平均粒徑優(yōu)選沒為0.01～500μm，進一步優(yōu)選設(shè)為0.1～100μm。各粉末的平均粒徑通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀察求出。為了防止組成的偏差、雜質(zhì)的混入，優(yōu)選將純度99.999％以上的氧化鋁球用于介質(zhì)。將所得到的混合粉末投入真空熱壓燒結(jié)裝置的石墨制模具內(nèi)，進行燒結(jié)。為了防止燒結(jié)裝置內(nèi)的氣氛中含有的微量的氧混入上述靶，優(yōu)選在使燒結(jié)裝置內(nèi)的真空度成為1～10×10-3Pa(例如7×10-3Pa)后進行壓制和燒結(jié)。壓制負荷優(yōu)選設(shè)為100～200MPa(例如170MPa)。另外，為了防止在燒結(jié)時Al發(fā)生熔解，燒結(jié)優(yōu)選在520～580℃(例如550℃)的溫度進行數(shù)小時(例如2小時)。將通過燒結(jié)得到的靶材加工成適合AI裝置的形狀，從而制成(AlTiW)NO皮膜形成用靶。(B)改質(zhì)層形成用TiO靶改質(zhì)層形成用TiO靶除了不可避免的雜質(zhì)，具有TieOl-e(其中，e為Ti的原子比，為滿足0.7≤e≤0.95的數(shù)字。)所示的組成。Ti的原子比e小于0.7時氧變得過多，不能得到Fcc結(jié)構(gòu)的改質(zhì)層，另外超過0.95時氧變得過少，仍得不到Fcc結(jié)構(gòu)的改質(zhì)層。Ti的原子比e的優(yōu)選范圍為0.8～0.9。改質(zhì)層形成用TiO靶優(yōu)選通過熱壓法而制作。為了在制作工序中有意地將氧引入上述靶內(nèi)，在例如熱壓燒結(jié)裝置的WC基超硬合金制模具內(nèi)投入金屬Ti粉末，減壓成真空后，在含有1～20體積％(例如5體積％)的氧氣的Ar氣體氣氛內(nèi)燒結(jié)數(shù)小時(例如2小時)。將所得到的燒結(jié)體加工成適合AI裝置的形狀，從而制成改質(zhì)層形成用TiO靶。(C)改質(zhì)層形成用TiB靶改質(zhì)層形成用TiB靶除了不可避免的雜質(zhì)，具有TifB1-f(其中，f為Ti的原子比，為滿足0.5≤f≤0.9的數(shù)字。)所示的組成。Ti的原子比f小于0.5時得不到Fcc結(jié)構(gòu)的改質(zhì)層，另外超過0.9時形成脫碳相，仍得不到Fcc結(jié)構(gòu)的改質(zhì)層。Ti的原子比f的優(yōu)選范圍為0.7～0.9。改質(zhì)層形成用TiB靶也優(yōu)選通過熱壓法來制作。為了在制作工序中盡量抑制氧混入，在例如熱壓燒結(jié)裝置的WC基超硬合金制模具內(nèi)投入TiB粉末，在減壓到1～10×10-3Pa(例如7×10-3Pa)的氣氛內(nèi)燒結(jié)數(shù)小時(例如2小時)。將所得到的燒結(jié)體加工成適合AI裝置的形狀，從而制成改質(zhì)層形成用TiB靶。(D)電弧放電式蒸發(fā)源和電弧放電用電源如圖1所示，電弧放電式蒸發(fā)源13、27分別具備陰極物質(zhì)的改質(zhì)層形成用TiO靶或TiB靶10、和(AlTiW)NO皮膜形成用靶(例如Al-AlN-Ti-TiN-WN-WO3合金)18，由電弧放電用電源11、12，在后述的條件下對靶10導(dǎo)通直流電弧電流，對靶18導(dǎo)通脈沖電弧電流。雖未圖示，在電弧放電式蒸發(fā)源13、27設(shè)置磁場發(fā)生裝置(具有電磁石和/或永磁鐵和磁軛的結(jié)構(gòu)體)，在形成(AlTiW)NO皮膜的基體7的附近形成幾十G(例如10～50G)的空隙磁通密度的磁場分布。與以往的AlTi合金靶相比，本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜形成用靶(例如Al-AlN-Ti-TiN-WN-WO3合金)包含少量低熔點的金屬Al，因而仍然在形成(AlTiW)NO皮膜的過程中電弧點容易在Al的部分滯留。若電弧點滯留，則在該滯留部分產(chǎn)生大的熔解部，該熔解部的液滴在基體的表面附著。該液滴被稱為熔滴，使(AlTiW)NO皮膜的表面粗糙。熔滴引起(AlTiW)NO多晶粒的成長的斷開，并成為皮膜破壞的起點，不能得到所期望的(AlTiW)NO皮膜。為了解決該問題而進行各種研究的結(jié)果是，為了抑制在(AlTiW)NO皮膜形成用靶上形成氧化物，并且在抑制熔滴的形成的同時形成本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜，需要對安裝于電弧放電式蒸發(fā)源的(AlTiW)NO皮膜形成用靶在規(guī)定的條件下導(dǎo)通脈沖電弧電流。(E)偏壓電源如圖1所示，由偏壓電源3對基體7施加直流電壓或脈沖偏壓。[3]成膜條件實質(zhì)上沒有Al-O鍵而有W-O鍵的本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜通過在AI法中在規(guī)定條件下對上述(AlTiW)NO皮膜形成用靶導(dǎo)通脈沖電弧電流來制造。以下對本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜的成膜條件按照各工序進行詳述。(A)基體的清潔工序在圖1所示AI裝置的保持件8上設(shè)置基體7后，將減壓容器5內(nèi)保持在1～5×10-2Pa(例如1.5×10-2Pa)的真空，并且通過加熱器(圖示省略)將基體7加熱到250～650℃的溫度。圖1中以圓柱體示出，但基體7可以取實心型的立銑刀或內(nèi)插件等各種形狀。然后，將氬氣導(dǎo)入減壓容器5內(nèi)成為0.5～10Pa(例如2Pa)的氬氣氣氛。在該狀態(tài)下通過偏壓電源3對基體7施加-250～-150V的直流偏壓或脈沖偏壓而利用氬氣轟擊基體7的表面，進行清潔?；w溫度低于250℃時沒有基于氬氣的蝕刻效果，另外超過650℃時基于氬氣的蝕刻效果飽和而工業(yè)生產(chǎn)率降低。基體溫度通過埋入基體的熱電偶進行測定(以下同樣)。若減壓容器5內(nèi)的氬氣的壓力為0.5～10Pa的范圍外，則基于氬氣的轟擊處理變得不穩(wěn)定。直流偏壓或脈沖偏壓低于-250V時在基體引起電弧的發(fā)生，超過-150V時不能充分得到轟擊的蝕刻帶來的清潔效果。(B)改質(zhì)層形成工序?qū)τ谑褂酶馁|(zhì)層形成用TiO靶的WC基超硬合金基體7的離子轟擊在基體7的清潔后，在流量為30～150sccm的氬氣氣氛內(nèi)進行，在基體7的表面形成改質(zhì)層。在安裝于電弧放電式蒸發(fā)源13的上述TiO靶的表面由電弧放電用電源11導(dǎo)通50～100A的電弧電流(直流電流)?；w7加熱至400～700℃的溫度，進一步由偏壓電源3對基體7施加-850～-500V的直流偏壓。通過使用上述TiO靶的離子轟擊，Ti離子和O離子照射于WC基超硬合金基體7的表面?；w7的溫度低于400℃時不會形成Fcc結(jié)構(gòu)的改質(zhì)層，另外超過700℃時金紅石型結(jié)構(gòu)的Ti氧化物等析出，損害硬質(zhì)皮膜的密合性。減壓容器5內(nèi)的氬氣的流量低于30sccm時向基體7入射的Ti離子等的能量過強，在基體7的表面形成脫碳層，損害硬質(zhì)皮膜的密合性。超過150sccm時Ti離子等的能量變?nèi)醵粫纬筛馁|(zhì)層。電弧電流低于50A時電弧放電變得不穩(wěn)定，另外超過100A時在基體7的表面形成大量熔滴，損害硬質(zhì)皮膜的密合性。直流偏壓低于-850V時Ti離子等的能量過強而在基體7的表面形成脫碳層，另外超過-500V時在基體表面不會形成改質(zhì)層。對于使用改質(zhì)層形成用TiB靶的WC基超硬合金基體7的離子轟擊在將基體7加熱至450～750℃的溫度進而由偏壓電源3對基體7施加-1000～-600V的直流偏壓的方面，與使用上述改質(zhì)層形成用TiO靶的離子轟擊的情況不同。通過使用TiB靶的離子轟擊，Ti離子和B離子照射于WC基超硬合金基體的表面?；w7的溫度為450～750℃的范圍外時不會形成Fcc結(jié)構(gòu)的改質(zhì)層。直流偏壓低于-1000V時在基體7的表面形成脫碳層，另外超過-600V時實質(zhì)上沒有離子轟擊的效果。(C)(AlTiW)NO皮膜的成膜工序在基體7上(形成改質(zhì)層時在其上)形成(AlTiW)NO皮膜。此時，使用氮化氣體，對安裝于電弧放電式蒸發(fā)源27的靶18的表面由電弧放電用電源12在后述的條件下導(dǎo)通脈沖電弧電流。同時由偏壓電源3對控制在規(guī)定溫度的基體7施加直流偏壓或脈沖偏壓。(1)基體溫度(AlTiW)NO皮膜的成膜時需要將基體溫度設(shè)為400～550℃?；w溫度低于400℃時(AlTiW)NO不充分地結(jié)晶化，因此(AlTiW)NO皮膜不具有充分的耐磨損性，另外由于殘留應(yīng)力的增加而成為皮膜剝離的原因。另一方面，基體溫度超過550℃時巖鹽型結(jié)構(gòu)變得不穩(wěn)定，損害(AlTiW)NO皮膜的耐磨損性和耐氧化性?；w溫度優(yōu)選為400～540℃。(2)氮化氣體的種類和壓力作為用于在基體7形成(AlTiW)NO皮膜的氮化氣體，可以使用氮氣、氨氣與氫氣的混合氣體等。氮化氣體的壓力優(yōu)選設(shè)為2～6Pa。氮化氣體的壓力低于2Pa時氮化物的生成變得不充分，超過6Pa時氮化氣體的添加效果飽和。(3)對基體施加的偏壓為了形成(AlTiW)NO皮膜，對基體施加直流偏壓或單極脈沖偏壓。直流偏壓設(shè)為負的-270～-20V。低于-270V時在基體上發(fā)生電弧或發(fā)生逆濺射現(xiàn)象，不會形成W-O鍵。另一方面，超過-20V時不能得到偏壓的施加效果，不會形成W-O鍵。直流偏壓的優(yōu)選范圍為-250～-50V。在單極脈沖偏壓的情況下，負偏壓(除去從零向負側(cè)的升高急劇的部分后的負的峰值)設(shè)為-270～-20V。若脫離該范圍則不能得到本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜。負偏壓的優(yōu)選范圍為-250～-50V。單極脈沖偏壓的頻率優(yōu)選為20～50kHz，更優(yōu)選為30～40kHz。(4)脈沖電弧電流為了使(AlTiW)NO皮膜的形成時的電弧放電穩(wěn)定化，并抑制熔滴的發(fā)生和靶表面的氧化物形成，對(AlTiW)NO皮膜形成用靶18導(dǎo)通脈沖電弧電流。脈沖電弧電流如例如圖2(實施例1的脈沖電弧電流的導(dǎo)電波形)示意性所示，是至少2個階段的大致矩形的脈沖波。周期T中，tmin為脈沖電弧電流的穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)的最小值A(chǔ)min側(cè)的通電時間，tmax為脈沖電弧電流的穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)的最大值A(chǔ)max側(cè)的通電時間。如圖2所示，在脈沖電弧電流波形的1個脈沖(周期T)中，最大值A(chǔ)max側(cè)的穩(wěn)定區(qū)域設(shè)為除去急劇升高的部分(從Amin側(cè)的最終位置P4到Amax側(cè)的開始位置P1)后的、從Amax側(cè)的開始位置P1到Amax側(cè)的最終位置P2，將從位置P1到位置P2的通電時間設(shè)為tmax。Amax側(cè)的脈沖電流波形從位置P1向位置P2平緩地減小，因此將位置P2的脈沖電弧電流波形值95A設(shè)為Amax。最小值A(chǔ)min側(cè)的穩(wěn)定區(qū)域設(shè)為除去急劇的下降部分(從Amax側(cè)的最終位置P2到Amin側(cè)的開始位置P3)后的、從Amin側(cè)的開始位置P3到Amin側(cè)的最終位置P4，將從位置P3到位置P4的通電時間設(shè)為tmin。Amin側(cè)的脈沖電流波形從位置P3向位置P4平緩地減小，因此將位置P4的脈沖電弧電流波形值65A設(shè)為Amin。為了使(AlTiW)NO皮膜的形成時的電弧放電穩(wěn)定化，并抑制熔滴的發(fā)生和靶表面的氧化物形成，Amin為50～90A，優(yōu)選為50～80A。Amin小于50A時不發(fā)生電弧放電，不能成膜。另一方面，Amin超過90A時熔滴增加，損害皮膜的耐氧化性。Amax為90～120A，優(yōu)選為90～110A。若Amax為90～120A的范圍外，則同樣地熔滴增加，損害皮膜的耐氧化性。Amax與Amin之差ΔA為10A以上，優(yōu)選為10～60A，更優(yōu)選為20～55A。若ΔA小于10A則熔滴增加，損害皮膜的耐氧化性。脈沖電弧電流中的tmax與tmin的比例由下述式：D＝[tmin/(tmin+tmax)]×100％(其中，tmin為脈沖電弧電流的最小值A(chǔ)min的穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)的通電時間，tmax為脈沖電弧電流的最大值A(chǔ)max的穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)的通電時間。)定義的占空比D表示。占空比D為40～70％，優(yōu)選為45～65％。若占空比D為40～70％的范圍外，則電弧放電變得不穩(wěn)定，(AlTiW)NO皮膜的巖鹽型結(jié)構(gòu)變得不穩(wěn)定，或熔滴增加。但是，脈沖電弧電流的波形不限于圖2所示的2個階段，只要為至少具有Amax和Amin的穩(wěn)定區(qū)域的波形則可以是3個階段以上(例如3～10個階段)。脈沖電弧電流的頻率為2～15kHz，優(yōu)選為2～14kHz。若脈沖電弧電流的頻率為2～15kHz的范圍外，則電弧放電不穩(wěn)定，或在(AlTiW)NO皮膜形成用靶的表面形成大量氧化物。通過在上述最佳范圍內(nèi)的條件下導(dǎo)通脈沖電弧電流，可以得到穩(wěn)定的電弧放電。即，由于可以抑制電弧點在Al部分的停滯、(AlTiW)NO皮膜形成用靶表面的氧化物形成，因此AlTiWO合金均勻地熔融、蒸發(fā)，在基體上形成的(AlTiW)NO皮膜的組成穩(wěn)定。若在氣氛氣體中不導(dǎo)入氧氣的情況下使用包含WOx的(AlTiW)NO皮膜形成用靶，則形成基本不形成Al氧化物和Ti氧化物而形成W-O鍵的本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜。(AlTiW)NO皮膜的形成工序中，WOx通過電弧點蒸發(fā)而瞬時離子化，生成W離子和O離子，瞬時相互反應(yīng)。其結(jié)果是，認為在皮膜中形成W-O鍵從而抑制Al氧化物和Ti氧化物的生成。與此相對，若在導(dǎo)入氧氣的氣氛中形成(AlTiW)NO皮膜，則遠比W更容易氧化的Al和Ti與氣氛中的氧優(yōu)先反應(yīng)，在皮膜中形成大量的Al氧化物和Ti氧化物，而沒有形成W-O鍵。若具有Al氧化物和Ti氧化物則(AlTiW)NO皮膜沒有充分的耐氧化性和耐磨損性。通過以下實施例進一步詳細說明本發(fā)明，但本發(fā)明當然不限于此。在以下的實施例和比較例中，靶組成如果沒有特別說明就是基于化學分析的測定值。另外，實施例中使用內(nèi)插件作為硬質(zhì)皮膜的基體，當然本發(fā)明不限于此，也可應(yīng)用于內(nèi)插件以外的切削工具(立銑刀、鉆頭等)或模具等。實施例1(1)基體的清潔將具有含有6.0質(zhì)量％的Co、余量由WC和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的組成的WC基超硬合金制的高進給銑磨內(nèi)插件基體(具有圖14所示形狀的日立工具株式會社制的EDNW15T4TN-15)、和物性測定用內(nèi)插件基體(日立工具株式會社制的SNMN120408)設(shè)于圖1所示AI裝置的保持件8上，與真空排氣同時用加熱器(省略圖示)加熱至600℃。然后，以500sccm的流量導(dǎo)入氬氣將減壓容器5內(nèi)的壓力調(diào)整至2.0Pa，并且對各基體施加負的直流偏壓-200V從而通過基于氬離子的轟擊的蝕刻進行各基體的清潔。需要說明的是，“sccm”是指1atm和25℃時的流量(cc/分鐘)。(2)使用TiO靶的改質(zhì)層的形成將基體溫度保持于600℃的狀態(tài)下，將氬氣的流量設(shè)為50sccm，將以原子比計由Ti0.85O0.15表示的組成的TiO靶10配置于連接有電弧放電用電源11的電弧放電式蒸發(fā)源13。通過偏壓電源3對各基體施加-700V的負的直流電壓，并且由電弧放電用電源11對靶10的表面導(dǎo)通80A的直流電弧電流，在各基體表面形成改質(zhì)層。(3)(AlTiW)NO皮膜的形成將基體溫度設(shè)為450℃，導(dǎo)入氮氣800sccm將減壓容器5內(nèi)的壓力調(diào)整為3.1Pa。將包含以原子比計由(Al)0.63(AlN)0.07(Ti)0.10(TiN)0.10(WN)0.03(WO3)0.07表示的組成的Al-AlN-Ti-TiN-WN-WO3合金的靶18配置于連接有電弧放電用電源12的電弧放電式蒸發(fā)源27。通過偏壓電源3對各基體施加-80V的負的直流電壓，并且由電弧放電用電源12對靶18的表面導(dǎo)通大致矩形波狀的脈沖電弧電流，形成具有以原子比計由(Al0.71Ti0.20W0.09)0.48N0.44O0.08表示的組成的厚度3μm的皮膜。對于皮膜組成，通過電子探針微分析裝置EPMA(日本電子株式會社制JXA-8500F)，在加速電壓10kV、照射電流0.05A、和光束直徑0.5μm的條件下對皮膜的厚度方向中心位置進行測定。需要說明的是，EPMA的測定條件在其它例子中也相同。如圖2所示，脈沖電弧電流的最小值A(chǔ)min為65A，且最大值A(chǔ)max為95A，頻率為5kHz(周期T＝2.0×10-4秒/脈沖)，占空比D為50％。圖3為表示所得到的(AlTiW)NO皮膜被覆銑磨內(nèi)插件的截面組織的掃描電子顯微鏡(SEM)照片(倍率：25000倍)。在圖3中，41表示W(wǎng)C基超硬合金基體，42表示(AlTiW)NO皮膜。需要說明的是，圖3為低倍率因而看不到改質(zhì)層。(4)(AlTiW)NO皮膜中的Ti、W和Al的鍵合狀態(tài)使用X射線光電子能譜裝置(PHI公司制Quantum2000型)，通過基于氬離子的蝕刻從(AlTiW)NO皮膜的表面露出上述皮膜的總厚的厚度方向1/6的位置(表面?zhèn)?后，照射AlKα1射線(波長λ：0.833934nm)，得到顯示Ti、W和Al的鍵合狀態(tài)的譜圖。進一步將(AlTiW)NO皮膜蝕刻到距離表面為上述皮膜的總厚的厚度方向1/2的位置(中央部)和5/6的位置(基體側(cè))，同樣地得到顯示Ti、W和Al的鍵合狀態(tài)的譜圖。在表示顯示各厚度方向位置的Ti、W和Al的鍵合狀態(tài)的譜圖的圖4～圖6中，橫軸為鍵能(eV)，縱軸為C/S(countpersecond)?？芍猅i、W和Al的鍵合狀態(tài)均在3處測定位置基本相同。圖4表示TiNxOy(x與y的比率不明)和T-N的峰，圖5表示W(wǎng)-O和W-N的峰，圖6表示Al-N的峰。從圖6的X射線光電子能譜圖觀察不到Al-O鍵，僅觀察到Al-N鍵。雖然不能由圖4的X射線光電子能譜圖明確TiNxOy中的x與y的正確比率，但由(AlTiW)NO皮膜的上述EPMA分析值(參照后述的表3-2中實施例1的一欄。)可知TiNxOy是以氮化物為主體的Ti的氮氧化物。圖5中在35.7～36.0eV和37.4eV具有峰的2個W-O峰重疊，因此在圖5中顯示為平緩的W-O峰。另外，圖5中在32.8eV和34.8eV觀察到2個W-N峰。由圖4～圖6可知，在(AlTiW)NO皮膜中W-O獨立存在，且Ti和Al的氧化被抑制。(5)(AlTiW)NO皮膜的X射線衍射圖案為了測定物性測定用內(nèi)插件基體上的(AlTiW)NO皮膜的晶體結(jié)構(gòu)和結(jié)晶取向，使用X射線衍射裝置(Panalytical公司制的EMPYREAN)，照射CuKα1射線(波長λ：0.15405nm)在以下條件下得到X射線衍射圖案(圖7)。管電壓：45kV管電流：40mA入射角ω：固定于3°2θ：30～80°圖7中，(111)面、(200)面、(220)面、(311)面、和(222)面均為巖鹽型結(jié)構(gòu)的X射線衍射峰。因此，可知實施例1的(AlTiW)NO皮膜為巖鹽型的單一結(jié)構(gòu)。表1表示ICCD基準碼00-038-1420中記載的TiN的標準X射線衍射強度I0和2θ。TiN具有與(AlTiW)NO相同的巖鹽型結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜相對于將TiN的Ti的一部分用Al和W置換并且添加了O的固溶體，因而作為標準X射線衍射強度I0(hkl)采用表1的數(shù)值?！颈?】面指數(shù)I02θ(°)(111)7236.66(200)10042.60(220)4561.82(311)1974.07(222)1277.96通過圖7的X射線衍射圖案，將以各面的X射線衍射強度(實測值)、和X射線衍射的最強峰面即(200)面為基準算出的各面的X射線衍射峰強度比示于表2。認為表2中(AlTiW)NO皮膜的峰角度2θ比表1向高角度側(cè)位移是由于，在TiN中添加了Al等其它元素，因而在(AlTiW)NO皮膜內(nèi)產(chǎn)生了應(yīng)變?！颈?】(6)改質(zhì)層和(AlTiW)NO皮膜的微觀結(jié)構(gòu)通過透射型電子顯微鏡(TEM、日本電子株式會社制JEM-2100)對物性測定用內(nèi)插件的(AlTiW)NO皮膜的截面進行觀察。將WC基超硬合金基體、改質(zhì)層和(AlTiW)NO皮膜的邊界(界面)附近的TEM照片(倍率3600000倍、視野：30nm×30nm)示于圖8。圖9(a)為圖8的示意圖。圖9(a)中，線L1表示W(wǎng)C基超硬合金基體41與改質(zhì)層43的邊界，線L2表示改質(zhì)層43與(AlTiW)NO皮膜42的邊界，多條平行的細線表示晶格條紋。由圖9(a)可以明確，在改質(zhì)層43與(AlTiW)NO皮膜42的邊界中，晶格條紋連續(xù)的部分約有30％以上。在圖9(a)相應(yīng)的圖9(b)中，若將由線L1和線L2包圍的改質(zhì)層43的面積S除以改質(zhì)層43的長度L，則可以求出1個視野中的改質(zhì)層43的平均厚度D1。用相同方法求出不同的5個視野中的改質(zhì)層43的平均厚度D1、D2、D3、D4、D5，將它們的平均值[(D1+D2+D3+D4+D5)/5]作為改質(zhì)層43的平均厚度Da。通過該方法求出的改質(zhì)層43的平均厚度Da為6nm。使用JEM-2100，在改質(zhì)層43的大致厚度方向中央位置(圖8中以圓圈A表示)，在200kV的加速電壓和50cm的相機長度的條件下進行納米光束衍射。將所得到的衍射圖像示于圖10。另外在(AlTiW)NO皮膜的任意位置(圖8中以圓圈B表示)，在同一條件下進行納米光束衍射。將所得到的衍射圖像示于圖11。由圖10可知，基于使用Ti0.85O0.15靶的離子轟擊的改質(zhì)層為Fcc結(jié)構(gòu)。另外由圖11可知，本發(fā)明的(AlTiW)NO皮膜也同樣為Fcc結(jié)構(gòu)。在圖8中圓圈A所示的改質(zhì)層43的厚度方向中央位置，使用附屬于JEM-2100的UTW型Si(Li)半導(dǎo)體檢測器在光束直徑1nm的條件下進行組成的定性分析。將所得到的譜圖示于圖12。在圖12中，橫軸為keV，縱軸為Counts(累積強度)。由圖12可知，改質(zhì)層43為至少包含Ti、W、C和O的化合物。使用透射型電子顯微鏡(TEM、JEM-2100)，在200kV的加速電壓和50cm的相機長度的條件下，得到物性測定用內(nèi)插件的(AlTiW)NO皮膜的限制視野衍射圖案(圖13)。c-(111)、c-(002)和c-(022)表示巖鹽型結(jié)構(gòu)的衍射點，w-(010)表示纖鋅礦型結(jié)構(gòu)的衍射點。由圖13的TEM的限制視野衍射圖案可知，物性測定用內(nèi)插件的(AlTiW)NO皮膜以巖鹽型結(jié)構(gòu)為主結(jié)構(gòu)，以纖鋅礦型結(jié)構(gòu)為副結(jié)構(gòu)。(7)熔滴的測定圖16為表示物性測定用內(nèi)插件的(AlTiW)NO皮膜的表面的SEM照片(倍率：3000倍)。在該SEM照片的縱35μm×橫40μm的視野中，對直徑1μm以上的熔滴進行計數(shù)，結(jié)果可知實施例1的(AlTiW)NO皮膜的表面的熔滴的發(fā)生量為“6個/視野”，與后述的比較例19的(AlTiW)NO皮膜的表面(圖17)相比熔滴非常少。(8)工具壽命的測定如圖15所示，將被覆(AlTiW)NO皮膜的4個高進給銑磨內(nèi)插件30用固定螺釘37安裝于刃尖更換式旋轉(zhuǎn)工具(日立工具株式會社制ASR5063-4)40的工具本體36的前端部38。工具40的刃徑為63mm。在下述的旋轉(zhuǎn)切削條件下進行切削加工，用倍率100倍的光學顯微鏡觀察每單位時間取樣的內(nèi)插件30的退刀面，將退刀面的磨損幅度或碎裂幅度為0.3mm以上時的加工時間判定為工具壽命。切削加工條件將使用的(AlTiW)NO皮膜形成用靶的組成示于表3-1，將(AlTiW)NO皮膜的組成示于表3-2，將基于X射線衍射和電子衍射的晶體結(jié)構(gòu)的測定結(jié)果、W-O鍵的有無、和各工具的工具壽命示于表3-3。實施例2～9、和比較例1～9除了使用表3-1所示組成的皮膜形成用靶以外，與實施例1同樣地在各銑磨內(nèi)插件上形成硬質(zhì)皮膜，進行評價。將各靶的組成示于表3-1，將各皮膜的組成示于表3-2，將基于各皮膜的X射線衍射和電子衍射的晶體結(jié)構(gòu)的測定結(jié)果、W-O鍵的有無、和各工具的工具壽命示于表3-3?！颈?-1】【表3-2】【表3-3】注：(1)單一結(jié)構(gòu)。(2)主結(jié)構(gòu)。由表3-3可以明確，在實施例1～9的硬質(zhì)皮膜中形成W-O鍵。另外通過X射線光電子能譜圖，確認了實施例1～9的各硬質(zhì)皮膜實質(zhì)上不含Al-O鍵。因此，實施例1～9的各硬質(zhì)皮膜被覆內(nèi)插件為35分鐘以上的長壽命。與此相對，比較例1～9的硬質(zhì)皮膜被覆內(nèi)插件的壽命為22分鐘以下而較短。其理由如下。即，比較例1的硬質(zhì)皮膜由于纖鋅礦型結(jié)構(gòu)為主結(jié)構(gòu)，因此耐磨損性差。比較例1的硬質(zhì)皮膜由于Al含量過多而沒有W-O鍵。比較例2和3的硬質(zhì)皮膜由于Al含量過少(Ti含量過多)而耐氧化性和耐磨損性差。比較例4的硬質(zhì)皮膜由于Ti含量過少而組織非晶化，耐磨損性差。比較例5的硬質(zhì)皮膜由于W含量過多而組織非晶化，耐磨損性差。比較例6的硬質(zhì)皮膜由于W含量過少而未形成W-O鍵，耐磨損性差。比較例7的硬質(zhì)皮膜由于O含量過多而Ti被過剩地氧化，耐磨損性差。比較例8的硬質(zhì)皮膜由于O含量過少而皮膜強度低。比較例9中靶為(AlTiW)N，因此所得到的硬質(zhì)皮膜沒有W-O鍵，耐氧化性和耐磨損性差。實施例10和11、以及比較例10和11為了研究基體溫度對(AlTiW)NO皮膜的影響，將基體溫度分別設(shè)為400℃(實施例10)、540℃(實施例11)、300℃(比較例10)、和700℃(比較例11)，除此以外，與實施例1同樣地在各銑磨內(nèi)插件上形成(AlTiW)NO皮膜，進行評價。將各(AlTiW)NO皮膜的組成示于表4-1，將通過X射線衍射和電子衍射求出的晶體結(jié)構(gòu)的測定結(jié)果、W-O鍵的有無、和工具壽命示于表4-2?！颈?-1】【表4-2】注：(1)單一結(jié)構(gòu)。(2)主結(jié)構(gòu)。由表4-2可以明確，實施例10和11的工具壽命為50分鐘以上而較長，但比較例10和11的工具壽命為19分鐘～20分鐘而較短。其理由是，比較例10中由于基體溫度過低而未形成W-O鍵，比較例11中基體溫度過高而不能保持巖鹽型結(jié)構(gòu)。實施例12～14、以及比較例12和13為了研究直流偏壓對(AlTiW)NO皮膜的影響，實施例12中施加-250V的直流偏壓，實施例13中施加-150V的直流偏壓，實施例14中施加-20V的直流偏壓，比較例12中施加-300V的直流偏壓，比較例13中施加-10V的直流偏壓，除此以外，與實施例1同樣地在各銑磨內(nèi)插件上形成(AlTiW)NO皮膜，進行評價。將各(AlTiW)NO皮膜的組成示于表5-1，將通過X射線衍射和電子衍射求出的晶體結(jié)構(gòu)的測定結(jié)果、W-O鍵的有無、和工具壽命示于表5-2?！颈?-1】【表5-2】注：(1)單一結(jié)構(gòu)。(2)主結(jié)構(gòu)。實施例15～18、以及比較例14和15為了研究單極脈沖偏壓對(AlTiW)NO皮膜的影響，實施例15中施加-250V的單極脈沖偏壓，實施例16中施加-150V的單極脈沖偏壓，實施例17中施加-80V的單極脈沖偏壓，實施例18中施加-20V的單極脈沖偏壓，比較例14中施加-300V的單極脈沖偏壓，比較例15中施加-10V的單極脈沖偏壓，除此以外，與實施例1同樣地在各銑磨內(nèi)插件上形成(AlTiW)NO皮膜，進行評價。任一單極脈沖偏壓的頻率均為30kHz。將各(AlTiW)NO皮膜的組成示于表5-3，將通過X射線衍射和電子衍射求出的晶體結(jié)構(gòu)的測定結(jié)果、W-O鍵的有無、和工具壽命示于表5-4?！颈?-3】【表5-4】注：(1)單一結(jié)構(gòu)。(2)主結(jié)構(gòu)。由表5-2、表5-4可以明確，實施例12～18的各工具壽命為42分鐘以上而較長，但比較例12～15的工具壽命為22分鐘～28分鐘而較短。其理由是，由于比較例13和比較例15中偏壓過高，而(AlTiW)NO皮膜的結(jié)晶化不被促進而密合力變得不足，耐磨損性差。還由于比較例12和14中由于偏壓過低而產(chǎn)生電弧，(AlTiW)NO皮膜劣化。實施例19和20、以及比較例16和17為了研究脈沖電弧電流的頻率對(AlTiW)NO皮膜的影響，將頻率分別設(shè)為2kHz(實施例19)、14kHz(實施例20)、0.5kHz(比較例16)、和20kHz(比較例17)，除此以外，與實施例1同樣地在各銑磨內(nèi)插件上形成(AlTiW)NO皮膜，進行評價。將各(AlTiW)NO皮膜的組成示于表6-1，將通過X射線衍射和電子衍射求出的晶體結(jié)構(gòu)的測定結(jié)果、W-O鍵的有無、和工具壽命示于表6-2?！颈?-1】【表6-2】注：(1)單一結(jié)構(gòu)。(2)主結(jié)構(gòu)。由表6-2可以明確，實施例19和20的工具壽命為45分鐘以上而較長，但比較例16和17的工具壽命為22分～23分鐘而較短。其理由是，比較例16中在靶上形成大量氧化物，成膜時的電弧放電變得不穩(wěn)定而發(fā)生皮膜組成的偏差，同時在皮膜內(nèi)未形成W-O鍵，比較例17中頻率過高而電弧放電變得不穩(wěn)定，在皮膜內(nèi)未形成W-O鍵。實施例21～25、比較例18和19為了研究脈沖電弧電流的Amin、Amax和ΔA(＝Amax-Amin)對(AlTiW)NO皮膜的影響，如表7所示改變Amin、Amax和ΔA以外，與實施例1同樣地在各銑磨內(nèi)插件上形成(AlTiW)NO皮膜，進行評價。將各(AlTiW)NO皮膜的組成示于表8-1，將通過X射線衍射和電子衍射求出的晶體結(jié)構(gòu)的測定結(jié)果、W-O鍵的有無、以及工具壽命示于表8-2?！颈?】注：(1)占空比。(2)ΔA＝Amax-Amin?！颈?-1】【表8-2】注：(1)單一結(jié)構(gòu)。(2)主結(jié)構(gòu)。由表7和表8可以明確，在Amin＝50～90A、Amax＝90～120A和ΔA＝10～55A的范圍內(nèi)形成的實施例21～25的(AlTiW)NO皮膜均包含W-O鍵，各工具為長壽命。與此相對，比較例18和19的各工具為短壽命。這是由于，比較例18中Amin、Amax和ΔA均為本發(fā)明的范圍外，比較例19中由于不是脈沖的電弧電流的通電而在靶上形成大量氧化物，電弧放電變得不穩(wěn)定而發(fā)生皮膜組成的偏差，并且在皮膜內(nèi)未形成W-O鍵。另外，比較例18和19中在皮膜表面形成大量熔滴也是短壽命的理由。圖17為顯示比較例19的皮膜表面的SEM照片。在圖17的SEM照片上與實施例1同樣地測定的直徑1μm以上的熔滴的發(fā)生量為“17個/視野”。實施例26和27、以及比較例20和21為了研究脈沖電弧電流中的Amin的占空比D對(AlTiW)NO皮膜的影響，將占空比D在實施例26中設(shè)為40％、在實施例27中設(shè)為65％、在比較例20中設(shè)為10％、在比較例21中設(shè)為90％，除此以外，與實施例1同樣地在各銑磨內(nèi)插件上形成(AlTiW)NO皮膜，進行評價。將各(AlTiW)NO皮膜的組成示于表9-1，通過X射線衍射和電子衍射求出的晶體結(jié)構(gòu)的測定結(jié)果、W-O鍵的有無、和工具壽命示于表9-2?！颈?-1】【表9-2】注：(1)單一結(jié)構(gòu)。(2)主結(jié)構(gòu)。表9-2由可以明確，實施例26和27的各工具為50分鐘以上的長壽命，但比較例20和21的各工具為短壽命。這是由于，比較例20中占空比D過小，因而電弧放電變得不穩(wěn)定，在皮膜內(nèi)不含W-O鍵，另外比較例21中占空比D過大，因而在靶上形成大量氧化物，電弧放電變得不穩(wěn)定，在皮膜內(nèi)不含W-O鍵。實施例28和29為了研究改質(zhì)層的厚度對皮膜的晶體結(jié)構(gòu)和工具壽命的影響，使用與實施例1相同的Ti0.85O0.15靶(原子比)，通過改變離子轟擊時間從而使形成于WC基超硬合金基體的表面的改質(zhì)層的平均厚度分別為2nm(實施例28)和9nm(實施例29)，除此以外，與實施例1同樣地在銑磨內(nèi)插件上形成(AlTiW)NO皮膜。將各(AlTiW)NO皮膜的組成示于表10-1，將通過X射線衍射和電子衍射求出的晶體結(jié)構(gòu)的測定結(jié)果、W-O鍵的有無、改質(zhì)層的平均厚度、和工具壽命示于表10-2。【表10-1】【表10-2】注：(1)單一結(jié)構(gòu)。(2)主結(jié)構(gòu)。表10-2由可以明確，實施例28和29的各工具為45分鐘以上的長壽命。實施例30～33通過調(diào)整成膜時間從而使(AlTiW)NO皮膜的平均膜厚分別為1μm(實施例30)、6μm(實施例31)、8μm(實施例32)和10μm(實施例33)，除此以外，與實施例1同樣地在各銑磨內(nèi)插件上形成(AlTiW)NO皮膜，進行評價。將各(AlTiW)NO皮膜的組成示于表11-1，將通過X射線衍射和電子衍射求出的晶體結(jié)構(gòu)的測定結(jié)果、W-O鍵的有無、皮膜的平均厚度、和工具壽命示于表11-2。表11-2由可以明確，實施例30～33的各硬質(zhì)皮膜被覆工具為40分鐘以上的長壽命?！颈?1-1】【表11-2】注：(1)單一結(jié)構(gòu)。(2)主結(jié)構(gòu)。實施例34～49為了研究對皮膜的壽命帶來的(AlTiW)NO皮膜的層疊化效果，與實施例1同樣地評價如表12-2所示將與實施例1同樣地形成的組成A的皮膜、和除了使用表12-1的各靶的以外與實施例1同樣地形成的組成B的皮膜交替層疊的各銑磨內(nèi)插件。將組成B的皮膜的形成中使用的各靶的組成與所得到的層疊皮膜的層疊數(shù)示于表12-1，將構(gòu)成各(AlTiW)NO層疊皮膜的A層和B層的組成示于表12-2，將通過X射線衍射和電子衍射求出的晶體結(jié)構(gòu)的測定結(jié)果、W-O鍵的有無、和工具壽命示于表12-3。【表12-1】【表12-2】【表12-3】注：(1)單一結(jié)構(gòu)。(2)主結(jié)構(gòu)。表12-3由可以明確，實施例34～49的各工具為40分鐘以上的長壽命。實施例50～61為了研究中間層對皮膜的壽命的影響，在與實施例1相同的改質(zhì)層與(AlTiW)NO皮膜之間，使用表13-1所示組成的各靶，在表13-1和表13-2所示各成膜條件下通過物理蒸鍍法形成各中間層，除此以外，與實施例1同樣地在銑磨內(nèi)插件上形成(AlTiW)NO皮膜，進行評價。在表14-1中示出各(AlTiW)NO皮膜的組成，在表14-2中示出通過X射線衍射和電子衍射求出的晶體結(jié)構(gòu)的測定結(jié)果、W-O鍵的有無、和工具壽命?！颈?3-1】注：(1)電弧放電式蒸發(fā)源的電弧電流。(2)基于直流偏壓電源的負偏壓的峰值?！颈?3-2】注：(3)與實施例1同樣地進行X射線衍射測定的結(jié)果是巖鹽型的單一結(jié)構(gòu)?！颈?4-1】【表14-2】注：(1)單一結(jié)構(gòu)。(2)主結(jié)構(gòu)。實施例50～61中，在WC基超硬合金基體與(AlTiW)NO皮膜之間，通過物理蒸鍍法，形成以選自4a、5a和6a族的元素、Al和Si中的至少一種的金屬元素、以及選自B、O、C和N中的至少一種為必須構(gòu)成元素的中間層(硬質(zhì)皮膜)，由表14-2可以明確任一工具都具有47分鐘以上的工具壽命。實施例62～66(1)基體的清潔將含有6質(zhì)量％的Co、余量由WC和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的組成的WC基超硬合金制的旋削內(nèi)插件基體(日立工具株式會社制的CNMG120408)、以及與實施例1相同的物性測定用內(nèi)插件基體設(shè)于圖1所示AI裝置的保持件8上，真空排氣的同時用加熱器(省略圖示)加熱至600℃。然后，導(dǎo)入氬氣500sccm將減壓容器5內(nèi)的壓力調(diào)整至2.0Pa，對各基體施加-200V的負的直流偏壓進行基于氬離子轟擊的蝕刻的清潔。(2)使用TiO靶的改質(zhì)層的形成在清潔后的各基體上，與實施例1同樣地形成改質(zhì)層。(3)(AlTiW)NO皮膜的形成在形成了改質(zhì)層的各基體上，與實施例1同樣地形成(AlTiW)NO皮膜。(4)(AlCr)NO皮膜的形成使用AlCr靶(Al：50原子％、Cr：50原子％)，在以下的條件下在各(AlTiW)NO皮膜的上形成(AlCr)NO皮膜。在基體溫度600℃下，將直流電弧電流設(shè)為120A，對各基體施加-40V的單極脈沖偏壓(頻率20kHz)5分鐘。氮氣在成膜初期流過700sccm，以5分鐘將流量緩緩降低至200sccm，在成膜終期設(shè)為200sccm。對于氧氣而言，將流量從成膜初期的10sccm以20分鐘緩緩提高至500sccm同時導(dǎo)入AI爐內(nèi)，成膜終期沒為500sccm。成膜時的氣氛氣體壓力設(shè)為3Pa，將具有(Al0.52Cr0.48)0.46(N0.42O0.58)0.54(原子比)的組成的(AlCr)NO皮膜以0.5μm的平均厚度被覆。表15示出各(AlCr)NO皮膜的組成。【表15-1】【表15-2】(5)(AlCr)2O3皮膜的形成然后連續(xù)地在各(AlCr)NO皮膜上，使用表16-2所示各AlCr靶，在表16-1和表16-2所示各條件下以1.5μm的平均厚度形成(AlCr)2O3皮膜作為上層。將(AlCr)2O3皮膜的組成和晶體結(jié)構(gòu)示于表17?！颈?6-1】【表16-2】【表17】(6)工具壽命的評價在所得到的各(AlTiW)NO皮膜上依次形成(AlCr)NO皮膜和(AlCr)2O3皮膜，得到硬質(zhì)皮膜被覆旋削內(nèi)插件。通過安裝了所得到的各內(nèi)插件的各旋削工具，在以下條件下進行旋削加工，檢查皮膜的剝離狀況、退刀面的磨損、和碎裂等。(AlTiW)NO皮膜、(AlCr)NO皮膜和(AlCr)2O3皮膜的剝離的有無通過用光學顯微鏡(倍率：100倍)觀察旋削加工的每單位時間取樣的內(nèi)插件是否有皮膜剝離來檢查。在旋削加工中，將退刀面的最大磨損幅度超過0.30mm為止、(AlTiW)NO皮膜剝離為止、或(AlTiW)NO皮膜碎裂為止中最短的切削加工時間作為工具壽命。將各(AlTiW)NO皮膜的組成、通過X射線衍射和電子衍射求出的晶體結(jié)構(gòu)的測定結(jié)果、W-O鍵的有無、和工具壽命分別示于表18-1和表18-2。切削加工條件實施例67對在與實施例62同樣地形成的(AlTiW)NO皮膜上沒有形成(AlCr)2O3皮膜的旋削內(nèi)插件進行評價。將(AlTiW)NO皮膜的組成、通過X射線衍射和電子衍射求出的晶體結(jié)構(gòu)的測定結(jié)果、W-O鍵的有無、和工具壽命分別示于表18-1和表18-2。比較例22對除了形成與比較例3相同的(AlTiW)NO皮膜以外與實施例62同樣地制作的(AlTiW)NO皮膜被覆內(nèi)插件進行評價。將(AlTiW)NO皮膜的組成示于表18-1，將通過X射線衍射和電子衍射求出的晶體結(jié)構(gòu)的測定結(jié)果、W-O鍵的有無、和工具壽命示于表18-2。【表18-1】【表18-2】注：(1)單一結(jié)構(gòu)。(2)主結(jié)構(gòu)。由表18-2可以明確，在與實施例1相同的(AlTiW)NO皮膜上形成(AlCr)2O3上層的實施例62～66的各內(nèi)插件的工具壽命為38分鐘以上而較長，另外，未形成(AlCr)2O3上層的實施例67的旋削內(nèi)插件的工具壽命比實施例62～66差但比比較例22長。實施例68在除了不形成改質(zhì)層以外與實施例1相同的WC基超硬合金基體上，與實施例1同樣地形成(AlTiW)NO皮膜，評價的結(jié)果是，工具壽命為31分鐘，比比較例16的工具壽命(23分鐘)長，比較例16中，在形成了改質(zhì)層的WC基超硬合金基體上形成了(AlTiW)NO皮膜，并將對靶進行導(dǎo)電的脈沖電弧電流的頻率設(shè)為0.5kHz。實施例69在圖1的AI裝置中，對于與實施例1相同的WC基超硬合金制的高進給銑磨內(nèi)插件基體和物性測定用內(nèi)插件基體，與實施例1同樣地進行Ar離子的清潔。接著，將各基體的溫度設(shè)為610℃，將氬氣的流量設(shè)為50sccm，將以原子比計由Ti0.8B0.2表示的組成的靶10配置于連接有電弧放電用電源11的電弧放電式蒸發(fā)源13。通過偏壓電源3對各基體施加-750V的負的直流電壓，并且由電弧放電用電源11對靶10的表面導(dǎo)通80A的直流電弧電流從而形成平均厚度5nm的改質(zhì)層。之后與實施例1同樣地在銑磨內(nèi)插件上形成(AlTiW)NO皮膜，進行評價。其結(jié)果是，工具壽命為63分鐘比實施例1(55分鐘)長。上述實施例中，記載了本發(fā)明的靶中包含的氧化鎢為WO3的情況，但并不限于此，在氧化鎢為WO2、或氧化鎢由WO3和WO2構(gòu)成的本發(fā)明的靶的情況下也能起到與上述實施例基本同樣的有利的效果。符號說明1：驅(qū)動部2：氣體導(dǎo)入部3：偏壓電源4：軸承部5：減壓容器6：下部保持件(支柱)7：基體8：上部保持件10：陰極物質(zhì)(靶)11、12：電弧放電用電源13、27：電弧放電式蒸發(fā)源14：電弧放電式蒸發(fā)源固定用絕緣物15：電弧點火機構(gòu)軸承部16：電弧點火機構(gòu)17：排氣口18：陰極物質(zhì)(靶)19：電極固定用絕緣物20：電極21：遮蔽板軸承部22：遮蔽板驅(qū)動部23：遮蔽板30：銑磨用內(nèi)插件35：內(nèi)插件的主切刃36：工具本體37：內(nèi)插件用固定螺釘38：工具本體的前端部40：刃尖更換式旋轉(zhuǎn)工具41：WC基超硬合金基體42：(AlTiW)NO皮膜43：改質(zhì)層當前第1頁1 2 3