發(fā)器電流；沉積溫度：550°C ;旋轉(zhuǎn)基底載體
[0071] 層厚度：1.85 μπι
[0072] 單獨(dú)的TiSiN和AlCrN子層的厚度：約7nm
[0073] 單獨(dú)的TiSiN和AlCrN子層的數(shù)目：在每種情況下為約132
[0074] 耐磨保護(hù)性涂層的總厚度：2 μm
[0075] 硬度：3700HV
[0076] E 模量：420GPa
[0077] 實(shí)施例1b (本發(fā)明）
[0078] 層順序：[A-B]2Q
[0079] 制誥:
[0080] 層⑷：
[0081] 電弧氣相沉積；Ti-Al混合靶材（Ti:Al = 50:50);偏壓：120V DC ;4Pa N2;160A蒸 發(fā)器電流；沉積溫度：550°C ;
[0082] 層厚度：50nm
[0083] 層（B):
[0084] 電弧氣相沉積；Ti-Si混合祀材（Ti:Si = 85:15)和Al-Cr混合祀材（Al:Cr = 70:30);偏壓：120V DC ;4Pa N2;160A蒸發(fā)器電流；沉積溫度：550°C ;旋轉(zhuǎn)基底載體
[0085]層厚度：56nm
[0086] 單獨(dú)的TiSiN和AlCrN子層的厚度：約7nm
[0087] 單獨(dú)的TiSiN和AlCrN子層的數(shù)目：在每種情況下為約4
[0088] 耐磨保護(hù)性涂層的總厚度：2. 2 μm
[0089] 硬度：3450HV
[0090] E 模量：420GPa
[0091] 實(shí)施例1c (本發(fā)明）
[0092] 層順序：[A - B] 1Q - C
[0093] 制誥:
[0094] 層⑷：
[0095] 電弧氣相沉積；Ti-Al混合靶材（Ti:Al = 50:50);偏壓：120V DC ;4Pa N2;160A蒸 發(fā)器電流；沉積溫度：550°C ;
[0096] 層厚度：50nm
[0097] 層（B):
[0098] 電弧氣相沉積；Ti-Si混合革巴材（Ti:Si = 85:15)和Al-Cr混合革巴材（Al:Cr = 70:30);偏壓：120V DC ;4Pa N2;160A蒸發(fā)器電流；沉積溫度：550°C ;旋轉(zhuǎn)基底載體
[0099] 層厚度：56nm
[0100] 單獨(dú)的TiSiN和AlCrN子層的厚度：約7nm
[0101] 單獨(dú)的TiSiN和AlCrN子層的數(shù)目：在每種情況下為約4
[0102] 層（C):
[0103] 電弧氣相沉積；Ti-Si混合革巴材（Ti:Si = 85:15)和Al-Cr混合革巴材（Al:Cr = 70:30);偏壓：振蕩（0· 004Hz)60V 和 120V DC ;4Pa N2;160A 蒸發(fā)器電流；沉積溫度：550°C; 旋轉(zhuǎn)基底載體
[0104] 層厚度：1. Oym
[0105] 耐磨保護(hù)性涂層的總厚度：2. 1 μπι
[0106] 硬度：3900HV
[0107] E 模量：430GPa
[0108] 實(shí)施例1d (比較）
[0109] 制誥:
[0110] TiAlN 層：
[0111] 電弧氣相沉積；Ti-Al 混合靶材（Ti:Al = 33:67);偏壓：120V DC ;4Pa N2;160A蒸 發(fā)器電流；沉積溫度：550°C ;
[0112] 層厚度：2·3 μπι
[0113] 硬度：3400HV
[0114] E 模量：380Gpa
[0115] 切削測丨試
[0116] 在銑削測試中比較涂層工具并且測定曲面工件表面上1至8次操作的最大工具側(cè) 面磨損V bftA。下表1中給出的結(jié)果是在每種情況下基于每個(gè)工具和每個(gè)操作次數(shù)的2個(gè) 測試的平均值。
[0117] 工件：鋼 60HRC
[0118] 切削條件：
[0119] 切削速度v。= 250m/分鐘
[0120] 齒進(jìn)給量心=0.1mm
[0121] 工作深度&1)=0.5_
[0122] 工作深度&6= 0.5mm
[0123] 突出 Xs= 147. 44mm
[0124] 在無冷卻的情況下銑削
[0125] 表 1
[0126]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種工具，其具有由硬質(zhì)金屬、金屬陶瓷、陶瓷、鋼或高速鋼制成的主體，和通過PVD 工藝施加在所述主體上的多層耐磨保護(hù)性涂層，其特征在于所述耐磨保護(hù)性涂層包含 至少一個(gè)層 (A) :TiaAlu_a)N，其中0.33彡a彡1并且層厚度為20nm至3ym 和至少一個(gè)層 (B) :-系列的至少4個(gè)交替疊置的TibSiu_b)N和AleCr u_e)N子層，其中0. 70彡b彡0. 98 和0? 3 < c < 0? 75并且所述子層的層厚度為0? 5nm至15nm 和任選地另外至少一個(gè)層 (C) :TidSi (1_d)N，其中0? 70彡d彡0? 98并且層厚度為50nm至1 y m， 其中所述耐磨保護(hù)性涂層可具有其它的硬質(zhì)材料層并且其中所述層（A)、(B)和（C)取 決于所述工藝可含有每層至多10原子％的其它金屬、B、C和/或0。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其特征在于所述層（B)具有一系列的交替疊置布置的 至少4個(gè)11#_子層和4個(gè)41。(^1_。0子層，和/或特征在于所述層似具有一系列的 交替疊置布置的至多1500個(gè)Ti bSiu_b)子層和1500個(gè)41。(^_。小子層。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的工具，其特征在于所述層（B)具有40nm至3ym 的總層厚度。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的工具，其特征在于所述耐磨保護(hù)性涂層具有下列 層順序之一，其中m、n、〇、p、q和r是>0的整數(shù)： [A_B]n 其中 1 < n < 100,優(yōu)選地 K n < 20， ([A-BL-Ch其中1彡n彡100,優(yōu)選地1彡n彡20,和1彡m彡20,優(yōu)選地1彡m彡5 A-[B-C]n其中1彡n彡30 [A-B-C]n其中2彡n彡30 {([八-8]。-〇(1-(八-[8-(：]1))丄其中1彡〇彡30，1彡口彡30，1彡9彡30，口+9彡2， (13q+25r)m < 500。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的工具，其特征在于所述Ti bSia_b)N*41。〇(1_。0子 層具有1. 〇nm至12nm、優(yōu)選3. Onm至9. Onm的層厚度。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的工具，其特征在于所述11#、_130和41。(>(1_。0子 層具有立方面心晶體結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的工具，其特征在于所述耐磨保護(hù)性涂層具有 0. 5 ym至10 ym、優(yōu)選地0. 7 ym至5 ym、特別優(yōu)選地1. 0 ym至3. 0 ym、非常特別優(yōu)選地 1.5ym至2.5ym的總厚度。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的工具，其特征在于所述耐磨保護(hù)性涂層具有其它 的硬質(zhì)材料層和/或至少在被布置為最外部層的區(qū)域中具有薄磨損識(shí)別層，優(yōu)選地TiN或 ZrN層，其厚度為0. 1至1.5ym。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的工具，其特征在于所述耐磨保護(hù)性涂層具有 2500至4000、優(yōu)選3000至3500的維氏硬度HV。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的工具，其特征在于所述耐磨保護(hù)性涂層具有 >380GPa、優(yōu)選MOOGPa的彈性模量（E模量）。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的工具，其特征在于它是可轉(zhuǎn)位刀具刀片，優(yōu)選地 是用于鋼的硬銑削的仿形平整或精整刀具，和/或特征在于它是整體硬質(zhì)金屬工具。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的工具，其特征在于所述耐磨保護(hù)性涂層具有在 10 y m長度上測量的彡1. 0 y m、優(yōu)選彡0. 5 y m的平均表面粗糙度Ra。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種工具，所述工具具有由硬質(zhì)合金、金屬陶瓷、陶瓷、鋼或高速鋼制成的主體和使用PVD工藝施加至所述主體上的多層耐磨保護(hù)性涂層，其特征在于所述耐磨保護(hù)性涂層包含至少一個(gè)層(A)：TiaAl(1-a)N，其中0.33≤a≤1并且層厚度為20nm至3μm；和至少一個(gè)層(B)，其包含一系列的至少4個(gè)交替堆疊布置的TibSi(1-b)N和AlcCr(1-c)N子層，其中0.70≤b≤0.98和0.3≤c≤0.75并且子層厚度為0.5nm至15nm，并且任選地還包含層(C)：TidSi(1-d)N，其中0.70≤d≤0.98并且層厚度為50nm至1μm，其中所述耐磨保護(hù)性涂層可具有其它的硬質(zhì)合金層，并且其中層(A)、(B)和(C)取決于所述工藝可含有每層至多10原子％的其它金屬、B、C和/或O。
【IPC分類】C23C14-06, C23C28-00, B23B27-14, C23C14-32
【公開號】CN104662195
【申請?zhí)枴緾N201380049876
【發(fā)明人】法伊特·席爾
【申請人】瓦爾特公開股份有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年9月27日
【公告號】DE102012109254A1, EP2900842A1, US20150232978, WO2014049105A1