用于工件的耐磨硬涂层及其制备方法技术

本发明专利技术提供了优化的硬涂层和工件，特别是涂覆有硬涂层的切削工具，所述硬涂层用于提高对材料，例如高速钢、钛合金、镍合金、奥氏体钢，特别是例如具有高于50，优选更高55 HRC的硬度的硬化工具钢的硬材料，难以进行机械加工的工具加工性能。这是通过涂覆有耐磨多层的工件而实现，该耐磨多层至少包括第一支撑层和第二纳米晶体层，其中该第一层包含以下组成的涂覆材料：(TiaAl1‑a)N1‑x‑yCxOy，0.4<a<0.6，0<x和y<0.3；或(AlbCr1‑b)N1‑x‑yCxOy，其中0.5<b<0.7，0<x和y<0.3。第二层包括以下组成的涂覆材料：(Al1‑c‑d‑eCrcSidMe)N1‑x‑yCxOy，其中M表示周期表系统的第4、5、6族的过渡金属中除铬之外的至少一种元素，且0.2<c<0.35，0<d<0.20，0<e<0.04。

Abrasion resistant hard coating for workpieces and process for producing the same

The present invention provides optimization of hard coating and workpiece, especially cutting tools coated with hard coating, the hard coating for the improvement of materials, such as high speed steel, titanium alloy, nickel alloys, austenitic steel, especially for example is higher than 50, preferably 55 hard chemical higher hardness of HRC hard materials. Steel, hard machining tool and processing performance. This is the workpiece by coating with wear and the wear resistance of multilayer, multilayer support layer includes at least first and second nm crystal layer, wherein the first layer contains the following components: coating materials (TiaAl1 a) N1 x yCxOy, 0.4< a< 0.6, 0< X and y< 0.3; or (AlbCr1 B N1 x) yCxOy, 0.5< b< 0.7, 0< X and y< 0.3. The second layer comprises the following components: coating materials (Al1 C D eCrcSidMe) N1 x yCxOy, wherein M represents a transition metal periodic table system of group fourth, fifth, sixth in excluding chromium at least one element, and 0.2< c< 0< 0.35, d< 0.20, 0< e< 0.04.

【技术实现步骤摘要】
用于工件的耐磨硬涂层及其制备方法本申请是以下申请的分案申请：申请日2008年3月3日，申请号200880009561.0，专利技术名称“用于工件的耐磨硬涂层及其制备方法”。专利技术背景本专利技术涉及经设计用于用工具加工（tooling）难于机械加工（machine）的材料（例如硬化工具钢、不锈钢和钛合金）的硬的耐磨涂层。这种极端的机械加工条件的应用需要具有优秀耐磨性、热硬性和耐氧化性以及高韧性和良好粘附性的涂层。本专利技术进一步涉及这种耐磨涂层的制备方法，即规定的PVD电弧蒸发方法（definedPVDarcevaporationprocess）。其进一步涉及涂覆的工件，特别是具有由烧结碳化物（cementedcarbide）、金属陶瓷（cermet）、立方氮化硼（CBN）或高速钢制成的主体的工具。现有技术AlTiN是广泛用于硬化钢的机械加工的PVD涂层。然而，AlTiN如果用作单一层或由不同Ti/Al/N化学计量的子层构成的多层，其可以在至多不超过900℃用于工具加工应用，因为依赖于铝/钛比，随着温度高于800℃至850℃，其硬度就开始变差。因此，US2005-0003239将AlC本文档来自技高网...

【技术保护点】
工件，具有表面，其中所述表面的至少部分涂覆有通过PVD工艺沉积的耐磨多层式硬涂层，其中该硬涂层包括至少第一支撑层和第二纳米晶体层，其中该第一层位于该工件和该第二层之间，其中该第一层包含以下组成的涂覆材料：(TiaAl1‑a)N1‑x‑yCxOy其中0.4<a<0.6，0≤x和y<0.3，或(AlbCr1‑b)N1‑x‑yCxOy其中0.5<b<0.7，0≤x和y<0.3；该第二层包括以下组成的涂覆材料：(Al1‑c‑d‑eCrcSidMe)N1‑x‑yCxOy其中M表示周期表系统第4、5、6族的过渡金属中除铬之外的至少一种元素，且0.2&lt;c≤0.35，...

【技术特征摘要】
2007.03.23 US 11/690270;2007.05.10 US 11/7471281.工件，具有表面，其中所述表面的至少部分涂覆有通过PVD工艺沉积的耐磨多层式硬涂层，其中该硬涂层包括至少第一支撑层和第二纳米晶体层，其中该第一层位于该工件和该第二层之间，其中该第一层包含以下组成的涂覆材料：(TiaAl1-a)N1-x-yCxOy其中0.4<a<0.6，0≤x和y<0.3，或(AlbCr1-b)N1-x-yCxOy其中0.5<b<0.7，0≤x和y<0.3；该第二层包括以下组成的涂覆材料：(Al1-c-d-eCrcSidMe)N1-x-yCxOy其中M表示周期表系统第4、5、6族的过渡金属中除铬之外的至少一种元素，且0.2<c≤0.35，0<d≤0.20，0<e≤0.04其中该第二层在SEM横截面中显示纳米晶体生长结构。2.根据权利要求1的工件，其中该第二层包括以下组成的涂覆材料：(Al1-c-d-eCrcSidMe)N1-x-yCxOy其中M表示W、Mo、Ta或Cb(Nb)，且0.2<c≤0.35，0.06≤d≤0.15，0<e≤0.04。3.根据权利要求1或2之一的工件，其中该第一层包括两种不同的晶体相。4.根据权利要求2的工件，其中所述不同的晶体相是面心立方（fcc）相和六方密堆（hcp）相。5.根据权利要求4的工件，其中如果经过热处理或高工作温度，该hcp相的XRD信号变得更加明显。6.根据权利要求4或5的工件，其中该hcp相是富含Al的。7.根据权利要求4～6之一的工件，其中沉积状态时的hcp相的百分比为5～40vol％。8.根据权利要求1～7之一的工件，其中QAl/Cr＝(1-c-d-e)/c的商在以下范围内：1.7≤QAl/Cr≤2.4。9.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：M莱克萨勒，A雷特，
申请(专利权)人：奥尔利康贸易股份公司特吕巴赫，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH