本发明专利技术涉及具有通过物理气相沉积法施加的含钇涂层的涂覆的物品及其制造方法。一种涂覆的物品（20，100）具有一个基底（22，102）和一个涂覆方案（24，106），该涂覆方案具有一个PVD涂层区域（110）。该PVD涂层区域（110）包含铝、钇、氮以及至少一种选自下组的元素：钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨和硅。铝和钇含量的总数是在铝、钇和其他元素的总数的约3原子百分比与约55原子百分比之间。钇含量是在铝、钇和其他元素的总数的约0.5原子百分比与约5原子百分比之间。还存在一种用于制造涂覆的物品（20，100）的方法，该方法包括以下步骤：提供基底（22，102），并且沉积具有该PVD涂层区域（110）的涂覆方案（24，106）。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种涂覆的物品，其中该涂覆的物品包括一个基底以及在该基底上的一个涂覆方案。这些涂覆的物品在耐磨损应用中是有用的，这些应用例如像但不限于金属切割、金属成形以及用于延长磨损零件的使用寿命的摩擦应用。更确切地说，本专利技术涉及此种涂覆的物品，其中该涂覆方案包括一个PVD涂层区域。该PVD涂层区域包括一个或多个通过物理气相沉积(PVD)技术施加的涂覆层，并且其中至少一个涂覆层包含钇。该涂覆层可以具有大于约100纳米的厚度，或者该涂覆层可以不限于一个或多个纳米层，其中该厚度是小于或等于约100纳米。该PVD涂层区域具有高的硬度以便提供适当的磨损特性。
技术介绍
物理气相沉积(PVD)法(经常就称为薄膜法)是原子沉积法，其中材料从一个处于原子形式的固态源中蒸发出，以蒸气的形式输送穿过一种真空或低压气态(或等离子体)环境到达该基体，在此处它发生冷凝。典型地，PVD法被用于沉积具有在几纳米到几千纳米范围内的厚度的膜；然而它们还可以被用于形成多层涂层，分级构成的沉积物，非常厚的沉积物、以及独立式结构。PVD法可以用于使用反应沉积法来沉积元素和合金连同化合物的薄膜。在反应沉积法中，化合物通过沉积材料与气体环境，如氮(例如，氮化钛，TiN)的反应而形成。参见美国新墨西哥州阿尔伯克基市美国真空镀膜学会的Donald M. Mattox物理气相沉积(PVD)法手册，(1998)，第3-4页。在上面具有PVD硬质涂覆层的商业涂覆产品是已知的。下表I列出了化学品、硬度、及其他特性。表I -商业上已知的在涂覆的切削镶片上的PVD涂层的特性权利要求1.一种涂覆的物品，包括 一个基底； 一个涂覆方案； 该涂覆方案包括一个通过物理气相沉积施加的PVD涂层区域，其中该涂层区域包含铝和钇和氮以及至少一种选自下组的元素，该组由以下各项组成钛、错、铪、银、银、钽、铬、钥、钨和硅；并且 其中该铝和钇的含量的总数是在该铝、该钇和该其他元素总数的约3原子百分比与约55原子百分比之间，并且该钇的含量是在该铝、该钇和该其他元素的总数约O. 5原子百分比与约5原子百分比之间。2.根据权利要求I所述的涂覆的物品，其中该铝和钇的含量的总数是在该铝、该钇和该其他元素的总数的约25原子百分比与约45原子百分比之间；并且该PVD涂层区域具有的硬度是大于或等于约32Gpa，如根据ISO 14577-1:2002标准程序通过纳米压痕技术使用等于O. 25微米的压痕深度来测量的。3.根据权利要求2所述的涂覆的物品，其中钇含量是在该铝、该钇和该其他元素的总数的约I. 5原子百分比与约4. 5原子百分比之间；并且该PVD涂层区域具有的硬度是大于或等于约32Gpa，如根据ISO 14577-1:2002标准程序通过纳米压痕技术使用等于O. 25微米的压痕深度来测量的。4.根据权利要求I所述的涂覆的物品，其中该铝和钇的含量的总数是在该铝、该钇和该其他元素的总数的约10原子百分比与约15原子百分比之间；并且该PVD涂层区域具有的硬度是大于或等于约33Gpa，如根据ISO 14577-1:2002标准程序通过纳米压痕技术使用等于O. 25微米的压痕深度来测量的。5.根据权利要求I所述的涂覆的物品，其中该铝和钇的含量的总数是在该铝、该钇和该其他元素的总数的约32原子百分比与约45原子百分比之间；并且该PVD涂层区域具有的硬度是大于或等于约34Gpa，如根据ISO 14577-1:2002标准程序通过纳米压痕技术使用等于O. 25微米的压痕深度来测量的。6.根据权利要求5所述的涂覆的物品，其中钇含量是在该铝、该钇和该其他元素的总数的约2. 5原子百分比与约4. O原子百分比之间；并且该PVD涂层区域具有的硬度是大于或等于约34Gpa，如根据ISO 14577-1:2002标准程序通过纳米压痕技术使用等于O. 25微米的压痕深度来测量的。7.根据权利要求I所述的涂覆的物品，其中该其他元素包含钛，并且其中该钛是在该铝、该钇和该其他元素的总数的约45原子百分比与约95原子百分比之间。8.根据权利要求I所述的涂覆的物品，其中该其他元素包含钛，并且其中该钛是在该铝、该钇和该其他元素的总数的约55原子百分比与约87原子百分比之间；并且该PVD涂层区域具有的硬度是大于或等于约34Gpa，如根据ISO 14577-1:2002标准程序通过纳米压痕技术使用等于O. 25微米的压痕深度来测量的。9.根据权利要求7所述的涂覆的物品，其中该其他元素进一步包括铬或硅中任一种；并且当该其他元素是铬时，该铬是在该铝、该钇、该钛和该铬的总数的约25原子百分比与约40原子百分比之间，并且当该其他元素是硅时，该硅是在该铝、该钇、该钛和该硅的总数的约2原子百分比与约5原子百分比之间。10.根据权利要求9所述的涂覆的物品，其中该硅是在该铝、该钇、该钛和该硅的总数的约3原子百分比与约4原子百分比之间；该钛是在该铝、该钇、该钛和该硅的总数的约60原子百分比与约65原子百分比之间；该钇是在该铝、该钇、该钛和该硅的总数的约2原子百分比与约3原子百分比之间；该铝和钇的总数是在该铝、该钇、该钛和该硅的总数的约30原子百分比与约35原子百分比之间。11.根据权利要求I所述的涂覆的物品，其中该其他元素包含铬，并且其中该铬是在该铝、该钇和该其他元素的总数的约25原子百分比与约45原子百分比之间。12.根据权利要求I所述的涂覆的物品，其中该涂层区域具有的硬度的范围是在约30Gpa与约35Gpa之间，如根据ISO 14577-1:2002标准程序通过纳米压痕技术使用等于O. 25微米的压痕深度来测量的，并且该涂覆的物品具有的杨氏模量在约450GPa与约525GPa之间，如根据ISO 14577-1:2002标准程序通过纳米压痕技术使用等于O. 25微米的压痕深度来测量的。13.根据权利要求I所述的涂覆的物品，其中该PVD涂层区域包括一个含钛、铝、钇和氮的单一涂覆层；并且该钛是在该铝、该钇和该钛的总数的约45原子百分比与约95原子百分比之间；该钇是在该铝、该钇和该钛的总数的约O. 5原子百分比与约4原子百分比之间；该铝和钇的总数是在该铝、该钇和该钛的总数的约7原子百分比与约50原子百分比之间；并且该PVD涂层区域具有的硬度是大于或等于约32GPs，如根据ISO 14577-1:2002标准程序通过纳米压痕技术使用等于O. 25微米的压痕深度来测量的。14.根据权利要求I所述的涂覆的物品，其中该涂层区域包括多个含钛、铝、钇和氮的涂覆层；并且该钛是在该铝、该钇和该钛的总数的约45原子百分比与约95原子百分比之间；该钇是在该铝、该钇和该钛的总数的约O. 5原子百分比与约4. 5原子百分比之间；该铝和钇的总数是在该铝、该钇和该钛的总数的约6原子百分比与约45原子百分比之间；并且该PVD涂层区域具有的硬度是大于或等于约30GPs，如根据ISO 14577-1:2002标准程序通过纳米压痕技术使用等于O. 25微米的压痕深度来测量的。15.根据权利要求I所述的涂覆的物品，其中该涂层区域包括多个含钛、铝、钇和氮的纳米层；并且该钛是在该铝、该钇和该钛的总数的约45原子百分比与约95原子百分比之间；该钇是在该铝、该钇和该钛的总数的约O.本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种涂覆的物品，包括：一个基底；一个涂覆方案；该涂覆方案包括一个通过物理气相沉积施加的PVD涂层区域，其中该涂层区域包含铝和钇和氮以及至少一种选自下组的元素，该组由以下各项组成：钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨和硅；并且其中该铝和钇的含量的总数是在该铝、该钇和该其他元素总数的约3原子百分比与约55原子百分比之间，并且该钇的含量是在该铝、该钇和该其他元素的总数约0.5原子百分比与约5原子百分比之间。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：倪旺阳，罗纳尔德·M·佩尼切，刘一雄，
申请(专利权)人：钴碳化钨硬质合金公司，
类型：发明
国别省市：
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