本发明专利技术涉及一种通过排屑进行加工的切削工具刀片，其包括烧结碳化物、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼基材料或高速钢的硬质合金刀体，在其上用物理气相沉积(PVD)沉积硬质耐磨涂层。所述涂层包括至少一个多晶纳米层压结构，所述多晶纳米层压结构包括交替的层A和B的序列，其中所述层A是(Alx1Me11-x1)Ny1，其中0.3＜x1＜0.95，0.9＜y1＜1.1，并且Me1是元素Ti、Y、V、Nb、Mo、Si和W中的一种或多种，或者Me1是Ti和以下元素中的一种或多种：Y、V、Nb、Mo、Si、Cr和W，以及所述层B是(Zr1-x2-z2Six2Me2z2)Ny2，其中0＜x2＜0.30，0.90＜y2＜1.20，0≤z2＜0.25，并且Me2是元素Y、Ti、Nb、Ta、Cr、Mo、W和Al中的一种或多种，层A和B的平均单层厚度为1nm-50nm，并且所述纳米层压结构具有0.5μm-15μm的厚度。本发明专利技术还涉及一种用于涂覆该刀片的方法和其用途。由于在高温下的金属切削应用中提高的耐磨性和刀刃完整性，该刀片表现出改进的工具寿命。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种通过排屑进行加工的切削工具刀片，其包括烧结碳化物、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼基材料或高速钢的硬质合金刀体，在其上用物理气相沉积(PVD)沉积硬质耐磨涂层。所述涂层包括至少一个多晶纳米层压结构，所述多晶纳米层压结构包括交替的层A和B的序列，其中所述层A是(Alx1Me11-x1)Ny1，其中0.3＜x1＜0.95，0.9＜y1＜1.1，并且Me1是元素Ti、Y、V、Nb、Mo、Si和W中的一种或多种，或者Me1是Ti和以下元素中的一种或多种：Y、V、Nb、Mo、Si、Cr和W，以及所述层B是(Zr1-x2-z2Six2Me2z2)Ny2，其中0＜x2＜0.30，0.90＜y2＜1.20，0≤z2＜0.25，并且Me2是元素Y、Ti、Nb、Ta、Cr、Mo、W和Al中的一种或多种，层A和B的平均单层厚度为1nm-50nm，并且所述纳米层压结构具有0.5μm-15μm的厚度。本专利技术还涉及一种用于涂覆该刀片的方法和其用途。由于在高温下的金属切削应用中提高的耐磨性和刀刃完整性，该刀片表现出改进的工具寿命。【专利说明】纳米层压的涂层切削工具
本专利技术涉及一种采用硬质耐磨PVD，物理气相沉积，涂覆的切削工具刀片，涂层包 括分别基于交替的Zr-Si和A1基氮化物层的纳米层压结构。本专利技术还涉及一种涂覆该刀 片的方法和其用途。 专利技术背景 TiN已被广泛应用作切削工具上的硬质耐磨层。然而，由于其在高温下相对较弱的 抗氧化性，研究焦点转向了更复杂的三元和四元复合物，例如在（Ti，Al)N和（Ti，Si)N体系 中表现出提高的性能，这保证在大范围的金属切削应用中更高的切削速度、增长的工具寿 命以及对更硬材料的加工。 CN 101338411公开了通过在混合的氩气和氮气中放电共溅射纯Zr和纯Si靶材在 基底上生长Zr-Si-N层至总厚度为2至3 μ m。 EP 1736565公开了一种切削工具刀片、整体立铣刀或钻子，其包括刀体和涂层，该 涂层由一个或多个难熔化合物层构成，其中至少一层包括立方（Me，Si) X相，其中Me是元素 Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta和A1中的一种或多种，并且X是元素 N、C、0或B中的一种或 多种。 US 7056602公开了一种涂覆有立方结构（TiyAlxMei_ x_y)N基层的切削工具刀片，其 中]^是以下元素的一种：21'、!^、￥、恥、了 &、0、]\1〇、1或5丨，且3介于0.50和0.80之间； 比率χΛχ+y)介于0. 50和0. 85之间；Ti和A1下标之和x+y介于0. 7和1. 0之间。 还已通过施加如下不同概念的多层获得了涂层优化：交替的含Ti和A1的层（US 6309738)，含氧和无氧的层（US 6254984)，堆叠在多层中的层中的一层自身由多层组成 (US 6077596)，氮含量的交替（US 5330853)或使用一种亚稳态化合物（US 5503912)或非 周期多层（US 6103357)。 W0 2010140958公开了一种具有由交替层A和B的多晶纳米层压结构涂覆的切削 工具刀片，其中层A是（Ti，Al，Mel)N，Mel任选地是周期表第3、4、5或6族中的一种或多 种元素，层B是（11，51肩 62)1并且也2任选地是包括41的来自周期表第3、4、5或6族中 的一种或多种元素，在产生高工作温度的应用中具有改进的切削性能。 JP 2008302474公开了一种用交替的层压结构涂覆的切削工具刀片，其包括（Zr. Si)N的第一单层和在其上交替的（Al，Cr)N和（Zr，Si)N层。 目前工业中还在继续地寻找经济和高产出率/通量加工的解决方案。为了满足这 些要求，需要具有先进性能以在操作过程中改进工具寿命的新材料。在金属切削工具工业 中，这种努力的主要部分集中于通过设计应用中使用的涂层材料的性能而提高切削工具的 耐磨性。通常，高产出率/通量的切削过程导致工具温度急剧升高，因此具有高温耐磨性的 涂层材料是至关重要的。 专利技术目的 本专利技术的一个目的是提供在高温下的金属切削应用中具有改进的性能的涂层切 削工具刀片。 本专利技术的另一个目的是提供具有改进的耐磨性能的涂层切削工具刀片。
技术实现思路
根据本专利技术的第一个方面，通过经由排屑进行加工的切削工具刀片实现所述目 的，所述切削工具刀片包括烧结碳化物（cemented carbide)、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼 基材料或高速钢，优选烧结碳化物和金属陶瓷的硬质合金（hard alloy)的刀体，所述刀体 上沉积硬质耐磨涂层，其中所述涂层包括至少一个多晶纳米层压结构，所述多晶纳米层压 结构包括交替的层A和B的序列，其中所述层A是（AUMeUN#，其中0. 3 < xl < 0. 95， 0· 9 < yl < 1. 1，和Mel是元素 Ti、Y、V、Nb、Mo、Si和W中的一种或多种，或者Mel是Ti 和以下元素中的一种：Y、V、Nb、Mo、Si、Cr和W，和所述层B是（Zri_x2_ z2Six2Me2z2)Ny2，其中0 < χ2 < 0· 30,0· 90 < y2 < 1. 20,0 彡 z2 < 0· 25,和 Me2 是元素 Y、Ti、Nb、Ta、Cr、Mo、W^P A1中的一种或多种，层A和B的平均单层厚度介于lnm和50nm之间，和所述纳米层压结构 具有0. 5 μ m至15 μ m的厚度。通过在切削工具刀片上的纳米层压涂层结构中组合交替的 (Zr，Si)基和A1基氮化物层的序列，工具寿命得到显著提升，这归因于提高的耐磨性和刀 刃完整性，特别是在高温下的加工操作中。 根据本专利技术的一个实施方式，层A是（IVxl_zlAlxlMel zl)Nyl，其中0. 3 < xl < 0. 95， 0· 9 < yl < 1. 1，0 彡 zl < 0· 25,和（1-xl-zl) > 0,和 Mel 是元素 Y、V、Nb、Mo、Si、Cr 和 W 中的一种或多种。 根据本专利技术的一个实施方式，0· 45 < xl < 0· 75。 根据本专利技术的一个实施方式，0· 96 < yl < 1. 04。 根据本专利技术的一个实施方式，0 < x2 < 0. 15。 根据本专利技术的一个实施方式，0. 90 < y2 < 1. 10。 根据本专利技术的一个实施方式，0彡zl < 0· 15。 根据本专利技术的一个实施方式，0 < z2 < . 15。 根据本专利技术的一个实施方式，zl = 0。 根据本专利技术的一个实施方式，z2 = 0。 根据本专利技术的一个实施方式，所述纳米层压结构包括立方和六方相的相混合物。 根据本专利技术的一个实施方式，所述纳米层压结构包括立方晶相，优选NaCl相。 根据本专利技术的一个实施方式，所述涂层由最内单层和/或多层（2)和接着的所述 纳米层压结构（3)及任选地外部单层和/或多层（5)组成，其中所述最内单层本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通过排屑进行加工的切削工具刀片，所述切削工具刀片包括烧结碳化物、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼基材料或高速钢的硬质合金的刀体(1)，在其上沉积硬质耐磨PVD涂层，其特征在于，所述涂层包括至少一个多晶纳米层压结构(3)，所述多晶纳米层压结构(3)包括交替的层A和B的序列(4)，其中所述层A是(Alx1Me11‑x1)Ny1，其中0.3＜x1＜0.95，0.9＜y1＜1.1，和Me1是元素Ti、Y、V、Nb、Mo、Si和W中的一种或多种，或者Me1是Ti和以下元素中的一种或多种：Y、V、Nb、Mo、Si、Cr和W，和所述层B是(Zr1‑x2‑z2Six2Me2z2)Ny2，其中0＜x2＜0.30，0.90＜y2＜1.20，0≤z2＜0.25，和Me2是元素Y、Ti、Nb、Ta、Cr、Mo、W和Al中的一种或多种，层A和B的平均单层厚度是1nm‑50nm，和所述纳米层压结构具有0.5μm‑15μm的厚度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔恩·安德森，马茨·约翰松，
申请(专利权)人：山高刀具公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。