BRPI0809256A2 - Revestimento duro resistente ao desgaste para uma peça dura a ser trabalhada e processo para a produção do mesmo - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "REVESTIMENTO DURO RESISTENTE AO DESGASTE PARA UMA PEÇA DURA A SER TRABALHADA E PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DO MESMO".

Antecedente da invenção A presente invenção refere-se a um revestimento duro e resis

tente ao desgaste projetado para trabalhar materiais difíceis de serem usinados tais como, por exemplo, aços endurecidos para ferramentas, aços inoxidáveis e ligas de titânio. Uma tal aplicação de condições extremas de usinagem requer um revestimento que tenha uma excelente resistência ao 10 desgaste, resistência à dureza a quente e resistência à oxidação combinadas com uma grande tenacidade e uma boa adesão.

A presente invenção refere-se também ao processo de fabricação de um tal revestimento resistente ao desgaste, isto é, um processo definido de evaporação com arco PVD.

Ele se refere ainda a uma peça a ser trabalhada revestida, es

pecialmente a uma ferramenta que tenha um corpo feito de um carbureto cimentado, de um "cermet" (cerâmica + metal), de um nitreto de boro cúbico (CBN) ou de aço para alta velocidade.

Discussão da Técnica Relacionada AITiN é um revestimento PVD altamente usado para usinagem

de aço endurecido. No entanto, o AITiN se usado como uma única camada ou multicamada que consiste em subcamadas de diferentes estequiometrias de Ti/Al/N pode ser usado até 900° C no máximo para aplicações de usinagem devido ao declínio incipiente de dureza com temperaturas mais altas do que 800 a 850 0C dependendo da proporção de Alumínio / Titânio.

Portanto, a US 2005-0003239 aplica revestimentos de AICrN a peças a ser trabalhadas para aumentar a sua resistência à oxidação. Sabese que este revestimento tem uma boa resistência à oxidação e dureza a quente até 1100° C dependendo da proporção de Alumínio / Titânio. Tais 30 revestimentos ajudam a melhorar o desempenho da fresagem para muitas aplicações de modelagem, no entanto não melhoram significativamente o desempenho de modelagem para os materiais mais difíceis de serem usinados tais como aços endurecidos para ferramentas, aços para alta velocidade, ligas de titânio e de níquel e aços austeníticos. Similar àquilo, o pedido de patente também a WO-2006/005217, a W0-2006/084404 e a US 2006- 0222893 experimentam otimizar ainda mais a resistência à oxidação e/ou a 5 dureza (a quente) dos revestimentos por utilização de diferentes multicamadas e/ou introdução de outros elementos na matriz de AICrN.

Um outro revestimento foi declarado como constituindo um progresso com o corte de aços endurecidos está descrito pela EP 1690959. O revestimento compreende um sistema em duas camadas baseados em (TiAISi)N de estequiometria diferente de Al e de Si.

A US 2006-0269789 descreve uma multicamada dura para cortar um material de grande dureza a uma alta velocidade. A multicamada compreende uma primeira camada de revestimento à base de TiAICrNX (X = C ou O), uma segunda camada de revestimento sendo uma mistura de TiAI15 CrNX e TiAI(SiC)NX ou uma multicamada de tais camadas alternativas e uma terceira camada de revestimento mais externa que consiste essencialmente em TiAI(SiC)NX.

Apesar de um certo progresso que pudesse ser conseguido com tais sistemas de camada em termos de resistência ao desgaste e à oxida20 ção, parece ainda ser uma necessidade melhorar ainda mais o desempenho de ferramentas de corte revestidas como parece ainda ser uma necessidade para melhorar ainda mais o desempenho de ferramentas de corte revestidas como mencionado difíceis para usinar materiais.

Sumário da Invenção Portanto um objetivo da presente invenção é fornecer um reves

timento duro otimizado e uma peça para ser trabalhada, especialmente uma ferramenta de corte com um revestimento duro para aumentar o desempenho de modelagem com dificuldade para usinagem de materiais tais como aços para alta velocidade, ligas de titânio, ligas de níquel, aços austeníticos 30 e especialmente materiais duro como aço para ferramentas endurecido que tenha uma dureza mais alta do que 50, de preferência mais alta do que 55 HRC. Um outro objetivo da invenção é fornecer tais revestimentos sem perder as excelentes propriedades de oxidação e de dureza a quente de AICrN. Estes objetivos podem ser alcançados por qualquer um dos primeiros dois aspectos da invenção como descrito a seguir e nas reivindicações 1 e 2. Um terceiro objetivo da invenção é fornecer uma ferramenta para corte aperfei5 çoada de acordo com a reivindicação 12 usada para fabricar peças para montagens mecânicas como, por exemplo, moldes e matrizes e outras ferramentas para corte como lâminas assim como um processo para corte para realizar tais operações acordo com a reivindicação 16, Um foco de aplicação é a melhoria do desempenho de corte em operações de fresagem com refe10 rência a redução de custo otimização de seqüências de produção e uma rugosidade melhorada da superfície da peça a ser trabalhada como por exemplo.

Um quarto objetivo da invenção é fornecer um processo PVD para produzir revestimentos da invenção e ferramentas de acordo com a reivindicação 13.

Surpreendentemente o primeiro e o segundo objetivo da invenção podem ser resolvidos por uma peça para ser trabalhada que tenha uma superfície enquanto pelo menos partes da dita superfície estão revestidas com um revestimento duro em multicamada resistente ao desgaste deposi20 tado por um processo PVD e o revestimento duro compreende pelo menos uma primeira camada de suporte e uma segunda camada que contém silício nano cristalino com a primeira camada interposta entre a peça para ser trabalhada e a segunda camada, que é um primeiro aspecto da presente invenção.

A primeira camada compreende um material para revestimento

com a seguinte composição (Τί3ΑΙι-3)Νι.χ.νΟχΟν, enquanto 0,4 < a < 0,6 e 0 < x e y < 0,3. Alternativamente a primeira camada pode compreender (AIbCrib)Ni-x-vCxOv, enquanto 0,5 < b < 0,7 e 0 < x e y < 0,3.

A segunda camada compreende um material para revestimento com a seguinte composição (Ali-c-d-eCrcSidMe^.x.yCxOy, ao passo que M representa pelo menos um elemento de metais de transição do grupo 4 (Ti, Zr, Hf), 5 (V, Cb[Nb], Ta), 6 (Cr, Mo, W) do sistema periódico exceto cromo e 0,2 < c < 0,35, 0 < d < 0,20, 0 < e < 0,04. Em uma modalidade preferida da invenção a segunda camada compreende um material para revestimento com a composição a seguir (Ali-c-d-eCrcSidMV)Ni.x_yCxOy, enquanto M1 representa W, Mo, Ta ou Cb [Nb] e 0,06 < d' < 0,15, especialmente com 0,10 < d' 5 <0,11. (Nióbio ou Colúmbio refere-se ao elemento 41 do sistema periódico, internacionalmente de modo mais sucinto Nb, às vezes também Cb)

Outros aspectos da invenção estão dirigidos à estrutura cristalina da primeira camada que de preferência compreende duas fases diferentes, especialmente uma face centrada cúbica (fcc) e uma fase compactada 10 fechada hexagonal (hcp). Desse modo o sinal de XRD da fase hcp pode ser tornar mais propenso se sujeito a tratamento térmico ou a altas temperaturas de trabalho de pelo menos 700° C ou 750° C. A fase hcp pode ser enriquecida com Al e a percentagem da fase hexagonal como depositada devia estar entre 5 e 40 % em volume, de preferência entre 10 e 30 % em volume.

Outros aspectos da invenção estão dirigidos à proporção de

Al/Cr dentro da camada nano cristalina, à proporção da espessura da primeira e da segunda camada e à espessura total do revestimento, a texturas e à estrutura da cadeia assim como a uma multicamada de primeira e segunda camadas alternativas. Como, por exemplo, o desempenho de ferramentas 20 de corte revestidas parece ser especialmente bom quando a proporção de Al/Cr como expressa pelo quociente Οαι/ογ = (1-c-d-e) / c está dentro da faixa a seguir: 1,5 < QAi/cr<2,4.

Em uma outra modalidade uma espessura Di do primeiro revestimento é menor do que uma espessura D2 do segundo revestimento, por 25 exemplo, o quociente Q0 = D2 / Di está dentro da seguinte faixa: 1 < Q0 ^ 4, enquanto que a espessura total D do revestimento D dos revestimentos da invenção está dentro da faixa a seguir: 1 μιτι < D < 10 μιτι e de preferência 2 pm < D < 6 pm.

Um outro aspecto da invenção refere-se à dureza e ao módulo de Young das camadas definidas do sistema de revestimento. Uma dureza maior da camada nano cristalina comparada à camada de suporte provou ser vantajosa. Como, por exemplo, a primeira camada de preferência apresenta uma dureza entre 2.400 e 2.800 HV1 ao passo que a segunda camada terá uma dureza entre 2.800 e 3.200 HV medida por uma microindentação de Vickers a uma carga de 40 mN. A dureza e o modulo de Young - este último influenciando a rigidez de um sistema de revestimento até uma gran5 de extensão - pode ser ajustado como, por exemplo, pelo controle de certos parâmetros do processo especialmente em relação ao substrato e pressão do processo ou a pressão do gás da reação como sabido pelo perito na técnica pela US 6 071 560 e US 6 274 249 e outros documentos.

No entanto, para a presente invenção foi provado usar vantajosamente um processo de deposição que compreende a etapa de aplicar uma primeira menor voltagem do substrato Ui durante a deposição do primeiro revestimento e aplicação de uma segunda voltagem de substrato mais alta U2 durante a deposição do segundo revestimento. Enquanto a voltagem do primeiro substrato está na faixa de 0 V < Ui < 100 V e a voltagem do segundo substrato está na faixa de 80 V < U2 < 200 V, enquanto U2 - Ui > 20 V. Adicionalmente ou alternativamente pode ser usada uma mais alta pressão do processo durante a deposição do primeiro revestimento para reduzir o esforço intrínseco da camada e com isto a dureza da primeira camada. O aquecimento das peças a serem trabalhadas até temperaturas mais altas do que 550° C, especialmente até em torno de 600° C e mantendo-se as mesmas a este nível de temperatura durante o processo de deposição pareceu fornecer uma outra influência benéfica à adesão do revestimento e ao desempenho da ferramenta.

Uma outra possibilidade para influenciar as propriedades da ca25 mada como mencionadas é variar o teor de certos elementos adicionais para variar a proporção de Al/Cr como mencionado acima ou com os exemplos a seguir. A dureza da segunda camada à base de AICrN ligada nano cristalina pode ser adiantada mais ainda por ajuste do teor de silício para fornecer uma condição ótima em refinamento de grão que resulte em um máximo de 30 dureza. Além disso, é obtida uma solução de contribuição como metais de transição mencionados, especialmente de W, Mo, Cb e Ta, que servem adicionalmente como barreira de difusões como, por exemplo, na fase limite do grão do revestimento duro. No total, provou-se que tais camadas à base de AICrN nano cristalinas em liga são extremamente resistentes a altas temperaturas e à oxidação e, portanto, sendo altamente eficazes na proteção da camada de suporte e do substrato à oxidação dos mesmos. O melhor de5 sempenho com as operações de corte podia ser conseguido com um coeficiente de textura Qi = l(200)/l(111) na faixa de 0,7 < Q1 < 2 (Q1 é definido como a razão das intensidades de difração 1(200) para 1(111), atribuídas respectivamente aos planos (200) e (111) no espectro de difração de raios X de um material). Isto corresponde a um crescimento equilibrado ao longo 10 dos planos (200) e (111). Os detalhes referentes à medida podem ser observados na figura 1.

Contrário à segunda camada a camada de suporte exibe uma estrutura de crescimento de coluna e uma maior elasticidade através de um maior módulo de Young. Isto provou ser a melhor combinação para transferir a carga mecânica da segunda camada extremamente resistente ao desgaste e a alta temperatura para o material substrato da peça a ser trabalhada.

Alternativamente à camada dois estabelecida como descrito acima pode ser usado outro sistema de camada para melhorar ainda mais o desempenho da camada para aplicações especiais. Como por exemplo, po20 de ser usada uma camada de adesão metálica fina para fornecer uma interface otimizada entre o substrato e a primeira camada de suporte. Esta camada de adesão pode compreender Ti, Cr, TiAI ou AICr e pode ter uma zona de transição com o teor crescente de N1 C e/ou O em relação à primeira camada como sabido pelo perito na técnica.

Uma outra possibilidade ou adicional é fazer com que a primeira

camada compreenda uma multicamada de camadas alternativas de (TiaAI1. a)N1-x-vCxOy e (AWeCrcSidMe)N1.^ CxOv ou de camadas alternativas de (AIbCr1-b)Ni-x-yCxOy e (Al1-C^e CrcSidMe)N1-x.yCxOy. As camadas desta pilha terão uma espessura preferida da camada de um nanômetro de observação 30 até uns 100 nanômetros até o máximo que possa ser variado dentro da camada empilhada até as necessidades.

O corpo da peça a ser trabalhada ou o material do substrato será de preferência selecionado pelo menos de um dos seguintes materiais como aço de alta velocidade, carbureto cimentado, nitreto de boro cúbico, cermet ou um material de cerâmica. Tais peças para serem trabalhadas podem ser usadas para muitos tipos de ferramentas, no entanto, serão especi5 almente úteis para ferramentas de corte, como por exemplo, fresadoras de mesa, perfuradoras, ferramentas de facas postiças ou ferramentas de corte com engrenagem como fresas helicoidais. Quando aplicados a ferramentas feitas de carbureto cimentado, nitreto de boro cúbico, cermet ou um material de cerâmica estes revestimentos têm um bom potencial para melhorar o de10 sempenho de corte com processos de corte sobre materiais duros - como, por exemplo, aço endurecido - que tenha uma dureza Rockwell de HRC 50 e mais alta ou mesmo de HRC 55 e mais alta como será demonstrado em detalhe com os exemplos a seguir.

Breve Descrição das Ilustrações Com as figuras e os exemplos a seguir pretende-se explicar a

presente invenção por meio de algumas modalidades específicas com as quais não se pretende restringir o âmbito das reivindicações de forma alguma. Está sendo feita referência às ilustrações anexas em que

a figura 1 apresenta espectros de XRD de revestimentos duros de TiAIN/AICrN e TiAIN/AICrSiWN;

a figura 2 apresenta um espectro de XRD adaptado de um revestimento duro de TiAIN/AICrN e de TiAIN/AICrSiWN;

a figura 3 é uma seção transversal SEM de um revestimento duro de TiAIN/AICrN e TiAIN/AICrSiWN;

a figura 4 apresenta espectros de XRD de revestimentos duros

de TiAIN/ AICrSiWN com fase hexagonal;

a figura 5 é um diagrama de intensidade de pico; a figura 6 apresenta espectros de XRD de TiAIN/ AICrSiWN em uma ferramenta de corte antes e depois do uso;

a figura 1 apresenta padrões de XRD de um TiAIN/AICrN e três

revestimentos de TiAIN/AICrSiWN de proporção de Al/Cr variável. Os revestimentos foram depositados sobre uma peça introduzida comercialmente de carbureto cimentado que tem uma fase aglutinante de cobalto e correspondem aos revestimentos Nos 1.6, 2.4, 2.5 e 2.6 dos exemplos 1 e 2. Os parâmetros de revestimento foram os mesmos para todos os revestimentos com exceção do material-alvo usado para depositar a segunda camada. Os deta5 lhes sobre a composição-alvo assim como as características dos revestimentos podem ser observadas com a tabela 1 e 2.

Todos os espectros de XRD foram registrados com um equipamento Bruker AXS com uma fonte de Cu Ka (λ = 1,5406 nm) usando uma geometria de Bragg-Brentano a uma incidência de observação de 2o para minimizar os sinais de distúrbio de difração que vêm da camada de suporte e do substrato.

Dois fatos importantes podem ser deduzidos dos espectros:

- O uso de alvos de AICr ligados com W e Si provoca uma diminuição nas alturas do pico dos padrões de difração dos revestimentos com15 binada com um alargamento do sinal do pico. Isto pode ser atribuído a um efeito de refino do grão devido aos elementos de formação da liga, especialmente do silício. Devido a este AICrSiWN as segundas camadas são depositadas com uma estrutura nano cristalina, como pode ser observado também com a seção transversal das imagens SEM da figura 3b.

- Comparados aos sistemas de revestimento que tenham uma

segunda camada de AICrN não-ligada que apresenta uma orientação (111) transparente, os sistemas com uma segunda camada ligada não apresentam ou apresentam somente uma preferência fraca na orientação do cristal. Portanto um termo Q1 que é definido como a proporção das intensidades de 25 difração 1(200) até 1(111), atribuídas respectivamente aos planos (200) e (111) no espectro de difração de raios X de um material, está na região de 1, de preferência entre 0,7 e 2, se medida por incidência de observação como mencionado acima.

Uma informação mais detalhada sobre a estrutura do revestimento pode ser deduzida dos padrões XRD se for aplicada adaptação do pico de acordo com o método de Lorentian como pode ser observado pela figura 2. A adaptação foi aplicada aos sinais (200) próximo de 44,5° na escaIa de 2 Θ proveniente dos espectros referentes aos revestimentos N0 1.6 e N0 1.9. Desse a ampliação pode ser avaliada quantitativamente pela medição da Largura completa do Pico na Metade do Máximo (FWHM). Excluindo a influência da base constante da aparelhagem, foram obtidos da aparelha5 gem, foram obtidos os seguintes valores, que apresentam uma aumento acentuado da largura do pico com uma segunda camada de AICrSiWN:

TiAIN/AICrSiWN: FWHM (200) = 1,7°

TiAIN/AICrN: FWHM (200) = 1o

A formação de liga dos revestimentos de AICrN com Si e W leva 10 a um deslocamento do pico de 43,8° em direção a um menor ângulo 2-teta de 43,4°, que os autores atribuem a um alargamento do plano da rede devido ao tamanho maior dos átomos de tungstênio. Desse modo o parâmetro da rede varia de desde d(200) = 2,064 nm para AICrN até d(200) = 2,082 nm para AICrSiWN.

As imagens SEM das duas seções transversais do revestimento

com um aumento de 100.000 diâmetros podem ser observadas com as figuras 3a e 3b. As imagens SEM foram gravadas a uma voltagem de aceleração de 5 kV.

As fotos apresentam revestimentos em duas camadas duplas, 20 cada uma tendo uma camada de suporte crescida em coluna (Tio,5Alo,s)N de aproximadamente 1 μηι de espessura e uma camada de topo mais espessa. Desse modo a figura 3a apresenta uma camada de topo de AICrN que já tem uma camada mais fina do que a primeira camada comparavelmente grossa e em forma de coluna. Entretanto, a estrutura da segunda camada de 25 (AI.57Cr.31Si i0W.02)N na figura 3b exibe uma estrutura nano cristalina significativamente mais fina comparada à figura 3a que corresponde à ampliação do pico como observado com os espectros de XRD das figuras 1 e 2.

Na figura 4 os espectros de XRD dos revestimentos duros de TiAIN/ AICrSiWN da figura 1 são apresentados em um modo de resolução maior com os números de 2& indicados por setas onde deviam aparecer picos de fase hexagonal. Pode ser reconhecido claramente que com referência aos picos hexagonais ficam cada vez mais acentuados com o aumento do teor de alumínio do revestimento de AICrSiWN, o que combina com o bom desempenho de corte dos revestimentos N0 1.6, 2.4, 2.5.

Figura 5 é um diagrama da intensidade do pico como analisado por TEM-SAED (Microscopia Eletrônica de Transmissão - Difração de Elé5 tron em Área Selecionada ("Transmission Electron Microscopy - Selected Area Electron Diffraction")) para fornecer uma representação mais detalhada dos padrões cúbicos e hexagonais de um revestimento de TiAIN / (Alo,62Cr0,26Sio,ioWo,o2)N. Os números da estequiometria do compostos referem-se à composição-alvo.

Com a figura 6 é apresentado um espectro de XRD de um reves

timento de TiAIN / (Alo,57Cro,3iSio,ioWo,o2)N como depositado depois do processo PVD (A) e como usado de acordo com um processo de fresagem lateral de alta velocidade (B) com partilhas de cor vermelha brilhante como descrito em detalhe com o exemplo 8. Ver na tabela os detalhes na composição15 alvo, proporção da espessura e desempenho. O espectro (B) que foi obtido depois de aproximadamente 40 m de fresagem apresenta surpreendentemente sinais maiores distintos de XRD hexagonal. Podia ser observado um crescimento similar da percentagem de fase hexagonal por têmpera de tais revestimentos até pelo menos 750° C. A percentagem mínima de Al para se 20 observar tais transições de fase acionadas pela temperatura estava entre 49 e 57 %, dependendo da matriz de outros elementos, o que pode ser facilmente determinado pelo perito na técnica quando surge o caso. De 750° até 800° C em diante a fase hexagonal parece crescer com o aumento da temperatura até pelo menos 1100° C. Dentro da faixa de temperatura de 600° C, 25 que pode ser como depositado pelo processo PVD, até em torno de 1100° C uma rede de endurecimento por precipitação constituída de uma fase hcp de alto teor de AIN que incrusta cristalitos de fase cúbica podia ser detectada em análise STEM da seção transversal. O tamanho dos cristalitos a 750° C estava entre 5 e 200 nm. Como a maioria dos testes de corte tais revesti30 mentos eram superiores aos revestimentos que não apresentam transição de fase e uma composição-alvo de mais alto teor de Al como 57 % pareceu ter melhor desempenho. É mais surpreendente como até agora os revestimentos de alumina que têm uma fase de coríndon estável em toda a faixa de temperatura desde temperatura ambiente até qualquer temperatura que possa ser alcançada por ação de ferramentas com alta velocidade pareceram ter um benefício invencível quando vai até uma carga térmica extrema5 mente alta do revestimento. Para revestimentos de (AICrSiW)N entretanto a transição de fase parece ter efeito benéfico que podia ser conseqüência de uma proliferação contínua de fase de nitreto de alumínio estável a alta temperatura durante os processos de corte. As posições do pico de 33,2° como observado na figura 6 (B) parecem se adaptar perfeitamente com pico hcp 10 100 de hcp-ΑΙΝ compactado fechado hexagonal proveniente da coleta de dados de JCPDS XRD. Outros picos de AIN1 que podiam ser reconhecidos inambiguamente, estão a 36,1° (refere-se a sinal 002), 49,2° (102), 59,4° (110) e 101,6° (211). Em qualquer caso até agora podem ser feitas apenas presunções sobre as razões para tal comportamento de transição de fase 15 induzida por temperatura. As investigações detalhadas ainda estão por fazer. Quando a percentagem de Al exceder aproximadamente 70 %, a fase hcp-ΑΙΝ fica sendo a fase principal e tal transição de fase não pode mais ser observada.

Descrição Detalhada da Modalidade Preferida A seguir são descritas algumas das modalidades específicas da

invenção por meio de exemplos, comparando-se o desempenho de corte das ferramentas da invenção às ferramentas do estado da técnica usando diferentes operações de corte e parâmetros de corte.

Todos os revestimentos duros e exemplos comparativos da in25 venção foram depositados usando-se o sistema de revestimento da Oerlikon Balzers RCS®, na configuração de evaporação com arco. As ferramentas de corte foram montadas em acessórios que giram três vezes durante a deposição de PVD. Os revestimentos duros depositados sobre as ferramentas de corte como descrito nos exemplos a seguir tinham uma espessura total entre 30 2 e 6 pm medido na parte inferior da ferramenta de corte. Os novos revestimentos foram comparados aos revestimentos do estado da técnica obtidos por processos de revestimento padronizados obtidos por Oerlikon Balzers para TiAIN o chamado FUTURA NANO, AITiN o chamado XCEED e AICrN o chamado ALCRONA.

Exemplo 1

Como o exemplo 1 o desempenho de corte de fresa de topo revestida com os revestimentos do estado da técnica como TiAIN, AITiN1 AlCrN e (AICrSiW)N foi comparado a uma série de fresas de topo da invenção revestidos com revestimentos em camada dupla de TiAIN ou AICrN / (Al-i-c-deCrcSidWe)N.

Todos os revestimentos foram sintetizados por evaporação do arco catódico. A deposição de revestimentos N0 1.4 até N0 1.10 foi conduzida a uma temperatura deposição de 600° Cea uma pressão total de 3,5 Pa sob atmosfera de nitrogênio. Para a primeira camada de suporte foi aplicada uma baixa voltagem direcionada de preferência entre -40 V e -100 V enquanto que para a segunda camada foi usada uma voltagem direcionada mais alta de desde - 80 V até - 200 V, enquanto que o valor absoluto de voltagem direcionada da segunda camada era de pelo menos 20 V, de preferência 40 V mais alta do que a voltagem direcionada da primeira camada. A deposição dos revestimentos N0 1.1 até N0 1.3 foi conduzida a uma temperatura deposição de 500° Cea uma pressão total de 3,0 até 4,0 Pa sob atmosfera de nitrogênio.

Os dados com referência à composição dos respectivos materiais de evaporação (alvos), a razão de Al/Cr dentro da segunda camada nano cristalina de revestimento (m.l.) do revestimento, a razão da espessura Qd das camadas (m.l./s.L) e o desempenho de corte resultante expresso por 25 desgaste lateral em micrômetro depois de um comprimento de corte de 90 m foi atingido e a vida acumulada da ferramenta em metros quando foi alcançada uma marca de desgaste de 100 pm, estão resumidos na tabela 1.

Condições de fresagem:

Peça a ser trabalhada: DIN 1.2379 (60HRC)

Ferramenta de corte: fresa de mesa com ponta de

bola com 2 orifícios, 0 10 mm, grau de carbureto de microgrão

Rotação do eixo: 8000 min-1 Velocidade de corte: 200 mmin-1

Taxa de alimentação: 0,1 mm/dente

Profundidade de corte radial: 0,5 mm Profundidade axial de corte: 0,3 mm

Agente de resfriamento: ar seco comprimido

Operação de fresagenrcomprimento de fresagem na mesma direção de passagem única: 30 m

Final da vida inteira: Vbmax > 100 pm no final de pas

sagem única

Com a tabela 1 o desempenho dos exemplos comparativos 1.3 a

1.6 é fraco comparado às ferramentas da invenção revestidas com uma estrutura em dupla camada. Apesar de uma melhoria acentuada dos revestimentos simples em camadas de AICrSiWN dos exemplos 1.4 a 1.5 quando comparados ao revestimento de AICrN sem ser de liga do exemplo 1.3 ou a 15 camada dupla de TiAIN/ AICrN do exemplo 1.6, estes revestimentos não podem ser comparados ao desempenho dos exemplos da invenção 1.7 a 1.8. No entanto, a proporção da espessura Qd das duplas camadas da invenção parece ser um aspecto importante como apresentado com o fraco desempenho do exemplo 1.10 para os revestimentos com uma camada fina que con20 tém silício.

Exemplo 2

Com o exemplo 2 foram aplicados os mesmos parâmetros de deposição como com o exemplo 1.

Com os experimentos 2.1 a 2.3 o teor de Si do segundo revesti25 mento é variado a uma proporção constante de Al/Cr, com os experimentos 2.4 até 2.6 razão de Al/Cr é variada a um teor de Si constante. Somente pequenas variações de tungstênio - em torno de 2 ± 0,3 % até o máximo - foram medidas para todos os experimentos do exemplo 2, como apresentado na tabela 2.

Condições de fresagem:

Peça a ser trabalhada: DIN 1.2379 (60 HRC)

Ferramenta de corte: fresa de mesa com ponta de bola com 2 orifícios, 010 mm, grau de carbureto de microgrão

5

Rotação do eixo:

Velocidade de corte:

Taxa de alimentação: Profundidade radial de corte: Profundidade axial de corte: Agente de resfriamento: Operação de fresagem:

8000 min-1 200 mmin-l

0.1 mm/dente

0,5 mm

0,3 mm

ar seco comprimido fresagem na mesma direção

Comprimento de passagem única: 30 m

10

Final do tempo de vida:

Vbmax > 100 μιτι no final de

uma passagem única

Na tabela 2, a um teor constante de Si (N°. 2.4-2.6) as medidas

da dureza apresentam uma diminuição da dureza com o aumento do teor de Al/Cr - do segundo revestimento. A razão constante de Al/Cr pode ser ob15 servado um máximo da dureza e do desempenho de corte a um teor de Si em torno de 10 %. Além disso, pode ser observado claramente que o teor de Si precisa ser pelo menos mais alto do que 5,3 % para se obter um bom desempenho de corte.

XRD para definir os valores de Qi como mencionados acima foram descritos em detalhe com a figura 1. Sendo que o pico de (111) usado para definir o quociente está situado a um ângulo de 2-Θ de aproximadamente 37,5° e o pico de referência (200) está situado em torno de 43,7°. Preferencialmente o valor de Q = l(200)/l(111), medido a uma incidência de observação de 2o é 25 encontrado na região de 1, especialmente entre 0,7 e 2.

Exemplo 3

comparada aos revestimentos do estado da técnica N0 3.1-3.3 durante uma operação de tornar áspero de acordo com os parâmetros mencionados a seguir. Com o exemplo 3 os mesmos parâmetros de deposição de referência foram aplicados como mencionado com o exemplo 1.

Os parâmetros e a configuração como usados para a análise de

A capacidade de fresagem de revestimento inovador N0 3.4 foi

Condições de fresagem: 10

15

Peça para ser trabalhada: DIN 1.2344 (52HRC)

Ferramenta de corte: fresa de mesa com ponta de

bola com 2 orifícios, 0 10 mm, grau de carbureto de microgrão

Rotação do eixo:

Velocidade de corte:

Taxa de alimentação: Profundidade radial de corte: Profundidade axial de corte: Agente de resfriamento: Operação de fresagem:

4690 min 80 mmin'1

0,15 mm/dente

4 mm

0,8 mm

ar seco comprimido Fresagem na mesma dire

ção

Comprimento da passagem única: 15,5 m Final do tempo de vida: Vbmax > 150 pm no final de

uma única passagem Tabela 3

N0 Re¬ Camada de Camada principal de Propor¬ Desem¬ vesti¬ suporte de composição-alvo m.l. ção da penho de mento composição- (% at) espessu¬ corte alvo s.l. (% ra at) Al Cr Ti Al Cr Ti Si W m.l./s.l. Tempo de vida a vb = 200 μιτι (m) 3.1 TiAIN - - 50 - 50 - - - 93 3.2 AITiN - - 66 - 33 - - - 162 3.3 AICrN - - 70 30 - - - - 181,5 3.4 TiA- 50 - 50 57 31 „ 10 2 1,84 264 IN/AI

Cr

SiWN

Exemplo 4

O mesmo revestimento novo como usado no N0 3.4 foi usado no N0 4.4 para comparar o desempenho aos revestimentos 4.1 a 4.3 do estado 10

15

da técnica durante uma operação de acabamento em aço para ferramentas recozido que tem uma dureza de 36 HRC.

Condições de fresagem:

Peça para ser trabalhada: Ferramenta de corte: mm, grau de carbureto de microgrão Rotação do eixo:

Velocidade de corte:

Taxa de alimentação: Profundidade radial de corte: Profundidade axial de corte: Agente de resfriamento:

DIN 1.2344 (36HRC)

fresa de topo com 3 sulcos, 0 8

4777 min-1 120 mmin-1

0,05 mm/dente

0,5 mm

0,10 mm

ar seco comprimido fresagem na mesma direção

Direção de fresagem:

Comprimento da passagem única: 5 m

Final do tempo de vida: Vbmax > 100 μιτι no final de uma

única passagem Tabela 4

N0 Reves¬ Camada de Camada principal de Propor¬ De¬ timento suporte de composição-alvo m.l. (% ção da sempe¬ composi¬ at) espes¬ nho de ção-alvo s.l. sura corte (% at) Al Cr Ti Al Cr Ti Si W m.l./s.l. Tempo de vida a vb= 150 μιη (m) 4.1 TiAIN - 50 - 50 - - - 25 4.2 AITiN - 66 - 33 - - - 30 4.3 AICrN . 70 30 - - - - 65 4.4 TiA- 50 - 50 57 31 - 10 2 1,84 80 IN/AICrS iWN O melhoramento significativo em desempenho comparado aos revestimentos do estado da técnica prova o potencial dos novos revestimentos com usinagem de aços mais moles.

Exemplo 5

Com o exemplo 5 antes da aplicação de corte foi aplicado um tratamento de escovação usando uma máquina para escovar de acordo com a DE 20 2006 000 654 1 aos revestimentos para ajustar um estado comparável a um desgaste homogêneo inicial, que garante depois disso um progresso homogêneo do desgaste durante a aplicação de corte.

O tratamento da ferramenta revestida foi conduzido com escovas giratórias de acordo com DEGM 20 2006 000 645.1 figura2 e citando a descrição no último parágrafo da página 5 até o final do parágrafo da página

6 que é assim incluído como referência ao presente pedido de patente. O ângulo da escova era em tomo de 30° com referência ao eixo da ferramenta, velocidade de rotação 650 revoluções/minuto. O material para escovar era Nylon impregnado de SiC, tamanho do grão de SiC 400 mesh, diâmetro das 15 cerdas 0,45 mm, comprimento das cerdas 35 mm. A rotação do satélite da ferramenta era de 9 revoluções/minuto, a rotação da mesa que suporta os satélites era de aproximadamente 0,3 revolução/minuto. Um efeito similar para analisar uma tira de alguns micrômetros do material da peça para ser trabalhada ao longo da borda de corte podia ser conseguido por utilização 20 de escovas impregnadas de AI2O3. Neste caso no entanto o tempo de escovação precisa ser triplicado se deviam ser usados os mesmos parâmetros como mencionado acima (por exemplo, a rotação da mesa de suporte é ajustada a 0,1 revolução/minuto).

Os revestimentos foram depositados de acordo com os parâmetros com o N0 1.2 e o N0. 1.8.

Condições de fresagem:

Ferramenta de corte: fresa de mesa com ponta de

bola com 2 orifícios, raio da bola 5 mm, grau de carbureto de microgrão Peça para ser trabalhada: 1.2379 62 HRC Velocidade de rotação do eixo: 6000 revoluções/minuto

Profundidade axial de corte: 0,4 mm Profundidade radial de corte: 0,05 mm Taxa de alimentação: 0,10 mm/dente

Velocidade de corte: 184 m/min

Alimentação: 600 mm/min

Agente de resfriamento: ar

Operação de fresagem: técnica de fresagem na mesma

direção para bolsas (56 mm x 26 mm)

Comprimento da passagem única: 1 Bolsa Final do tempo de vida: Vbmax > 100 μιτι na extremidade

de uma bolsa

Os dados de fresagem com a tabela 5 demonstram que o trata

mento de escovação com tais operações de corte é extremamente útil para ferramentas revestidas com novos revestimentos em multicamada (5.3 e 5.4), enquanto que para as ferramentas revestidas com AITiN é encontrado mesmo uma ligeira diminuição no desempenho quando tal tratamento foi aplicado.

Alternativamente ou mesmo adicionalmente pode ser aplicado um tratamento de acabamento similar por escova, jato, operações de polimento ou similares antes do processo de revestimento.

Exemplo 6

Foi preparada uma série de amostras para testar a influência de

tungstênio como um único elemento de formação de liga. Os revestimentos foram depositados de acordo com parâmetros com N° 1.2 e N0 1.8. Condições de fresagem:

Ferramenta de corte; fresa de mesa com ponta de

bola com 2 orifícios, 0 10 mm, grau de carbureto de microgrão Peça para ser trabalhada: 1.2379 (62 HRC)

Rotação do eixo: 8000 min-1

Velocidade de corte: 200 mmin-1

Taxa de alimentação: 0,1 mm/dente

Profundidade radial de corte: 0,5 mm

Profundidade axial de corte: 0,3 mm Agente de resfriamento: ar seco comprimido Operação de fresagem: fresagem na mesma direção

Comprimento da passagem única: 30 m

Final do tempo de vida: Vbmax > 100 μιτι no final de uma

única passagem Tabela 6

N0 Revesti¬ Camada de Camada principal de Propor¬ Desem¬ mento suporte de composição-alvo m.l. ção da penho de composi¬ (% at) espes¬ corte ção-alvo s.l. sura (% at) Al Cr Ti Al Cr Ti Si W m.l./s.l. Tempo de vida a vb = 100 pm (m) 6.1 TiA¬ 50 - 50 70 30 - - - 2,30 120 IN/AICrN 6.2 TiA- 50 - 50 70 28 - - 2 2,30 150 IN/AICrW N 6.3 TiA- 50 - 50 57 31 - 10 2 2,30 270 IN/AICrSi WN Em comparação ao N0 6.1, o N0 6.2 apresenta um desempenho de fresagem ligeiramente melhorado. Isto pode ser atribuído claramente à adição de W à segunda camada à base de AICrN. Em comparação ao revestimento otimizado, que tem uma proporção de Al/Cr diferente e que contém adicionalmente Si, ainda há um espaço.

Exemplo 7

Com a tabela 7 foram medidos a dureza e o módulo de Young de uma camada de TiAIN camada correspondente à camada de suporte e um revestimento duplo em camadas da invenção. O método de medição era 15 um teste de dureza micro de Vickers a uma carga de 40 mN que resulta em uma profundidade de penetração de em torno de 0,3 μιτι apenas. Portanto nenhuma influência significativa do material do substrato podia ser detectada para as medidas. Em comparação ao segundo revestimento a camada de suporte é caracterizada por um menor valor de dureza e uma mais alto mó20 dulo de Young. Pelos exemplos na tabela 7 é evidente que as ferramentas revestidas com AICrSiWN da invenção apresentam um aumento surpreendente no desempenho com operações de usinagem forte quando comparadas com os revestimentos de AICrN do estado da técnica.

Exemplo 8

Com a tabela 8 é apresentado o desempenho de um revestimento 8.1 do estado da técnica e dois revestimentos 8.2 e 8.3 da invenção que apresenta transição de fase térmica induzida como descrito em detalhe com a figura 6. No entanto, com o revestimento da composição-alvo 8.2 a evi10 dência da fase hcp como depositada foi difícil de se observar. Somente depois de 40 m de corte podia ser detectado um sinal claro porém definitivamente menor do que na figura 6 (B) com o revestimento 8.3.

Ferramenta de corte: fresa de topo quadrada com 6

orifícios, grau de carbureto de microgrão Peça para ser trabalhada: DIN 1.2379 (60HRC)

Velocidade da rotação do eixo: 7958 1/mín Profundidade axial de corte ae: 8 mm Profundidade radial de corte ap : 0,1 mm Taxa de alimentação fz: 0.042 mm/dente

Velocidade de corte vc: 200 m/min

Agente de resfriamento: ar comprimido

Operação de fresagem: fresagem lateral

Comprimento da passagem única: 10 m

N0 Reves¬ Camada de Camada principal de Propor- I Detimento suporte de composição-alvo m.l. ção da J sempecomposição- (% at) espes- nho de alvo s.l. sura corte (% at) Al Cr Ti Al Cr Ti Si W m.l./s.l. I Tempo I de vida a Vb= 150 J pm (m) 8.1 TiAIN 50 - 50 _ - - - - 40 N0 Reves¬ Camada de Camada principal de Propor- Detimento suporte de composição-alvo m.l. ção da sempecomposição- (% at) espes- nho de alvo s.l. sura corte (% at) Al Cr Ti Al Cr Ti Si W m.l./s.l. Tempo I I de vida a vb = 150 I μιτι (m) 8.2 TiA- 50 50 53 35 10 2 2,20 50 IN/AICr WN 8.3 TiA- 50 50 57 31 10 2 2,30 75 IN/AICr SiWN Apesar do foco sobre as aplicações de ferramentas duras dentro do presente relatório descritivo e dos exemplos acima os peritos na técnica

irão saber que tais revestimentos podem ser aplicados vantajosamente também para outras ferramentas e aplicações com ferramentas como por exem5 pio para formação de operações como estampagem e forjamento ou operações de injeção a quente como fundição ou moldagem com matriz, assim como para componentes de engenharia especialmente para componentes que tenham uma necessidade de grande resistência ao desgaste e alta dureza quente. Exemplos para tais aplicações de engenharia podiam ser peças 10 de motores de combustão, especialmente peças do conjunto propulsor como excêntricos e platinados, peças para sistemas de injeção de combustível como agulhas de injeção e bases de válvula, anéis de pistão e pinos, rolamentos para alta temperatura e similares. Tabela 1 N0 Revestimento Camada de suporte Camada principal de Proporção Proporção da Desempenho de cor¬ de composição-alvo composição-alvo m.l. atômica m.l. espessura te s.l. (% at) (% at) Al Cr Ti Al Cr Ti Si W Al/Cr m.l./s.l. Desgaste Tempo lateral de vida a depois de vb = 100 90 μιτι (m) pm (m) 1.1 TiAIN - - - 50 - 50 - - - - 80 120 1.2 AITiN - - - 66 - 33 - - - - 80 150 1.3 AICrN - - - 70 30 - - - 2,33 - 120 90 1.4 AICrSiWN - - - 62 26 - 10 2 2,38 - 70 150 1.5 AICrSiWN - - - 57 31 - 10 2 1,84 - 60 180 1.6 TiAIN/AICrN 50 - 50 70 30 - - - 2,33 2,3 80 120 1.7 AlCrN/AICrSiWN 70 - 30 62 26 - 10 2 2,38 2,2 40 270 1.8 TiAIN/AICrSiWN 50 - 50 62 26 - 10 2 2,38 2,2 40 270 1.9 TiAIN/AICrSiWN 50 - 50 57 31 - 10 2 1,84 2,3 50 300 1.10 TiAIN/AICrSiWN 50 - 50 57 31 - 10 2 1,84 0,5 90 120 Tabela 2 N0 Camada de suporte de composiçãoalvo s.l. (% at)

Camada principal de composição-alvo m.l. (% at)

Proporção atômica de metais medida por EDX (Ti mostra a influência da camada de suporte (% at)

Caracterização

XRD

Dureza

Desempenho de corte

Desgaste Tempo

lateral de vida

depois vbmax

de 120 =100 μιτι (m) μιη

Ti Al Al Cr Si W Al Cr Si Ti W Al/Cr 1200/1111 HV M. de Young (GPa) Variação com teor de Si 2.1 50 50 60 33 5 2 53,5 38,6 5,3 0,7 1,9 1,4 0,7 2840 425 110 120 2.2 50 50 57 31 10 2 49,9 36,7 10,5 1,0 1,9 1,4 0,9 2960 385 50 300 2.3 50 50 54 29 15 2 48,0 36,5 12,4 0,9 2,3 1,3 1,8 2930 367 75 270 Variação da proporção de Al/Cr 2.4 50 50 62 26 10 2 56,7 30,2 10,4 0,7 2,1 2,0 0,7 2830 337 60 240 2.5 50 50 57 31 10 2 49,9 36,7 10,5 1,0 1,9 1,9 0,9 2960 385 50 300 2.6 50 50 53 35 10 2 47,3 39,5 10,7 0,7 1,8 1,7 1,4 3090 403 60 270 ro

OJ Tabela 5 N0 Revestimento Camada de suporte Camada principal de Proporção Tratamento Desempenho de cor¬ de composição-alvo composição-alvo m.l. da espes¬ de escovação te N0. de bolas a vb¬ s.l. (% at) (% at) sura max = 100 μιτι Al Cr Ti Al Cr Ti Si W m.l./s.l. 5.1 AITiN - - 66 - 33 - - - não 8 5.2 AITiN - - 67 - 34 - - - sim 6 5.3 TiAIN/AICrSiWN 50 50 57 31 - 10 2 1,84 não 8 5.4 TiAIN/AICrSiWN 50 50 57 31 - 10 2 1,84 sim 16 Tabela 7 N° Revestimento Camada de Camada principal de com¬ Proporção Espessu¬ Dureza Dureza Módulo suporte de posição-alvo m.l. (% at) da espes¬ ra da ca¬ HUpi Vickers de composição- sura mada de Young alvo s.l. (% at) topo Al Ti Al Cr Si W m.l./s.l. (Mm) GPa HV GPa 7.1 TiAIN - - 50 50 - - - 4,7 35,7 2520 462 7.2 TiAIN/AICrSiWN 50 50 57 31 10 2 1,84 2,5 50,8 2960 385 NJ

Oi

Claims (23)

1. Peça para ser trabalhada que tem uma superfície em que pelo menos partes da dita superfície estão revestidas com um revestimento duro em multicamada resistente ao desgaste por um processo de PVD1 em que o revestimento duro compreende pelo menos uma primeira camada de suporte e uma segunda camada nano cristalina, em que a primeira camada está interposta entre a peça para ser trabalhada e a segunda camada, em que a primeira camada compreende um material para revestimento com a composição a seguir (TÍaAll-a)N-|-x-yCxOy em que 0,4 < a < 0,6 e 0 < x e y < 0,3 ou (AIbCr1.b)Ni-x-yCxOy em que 0,5 <b<0,7e0<xey< 0,3; a segunda camada compreende um material para revestimento da seguinte composição (AI1.c.d-eCrcSidMe)N1.x.vCxOy em que M representa pelo menos um elemento dos metais de transição do grupo 4, 5, 6 do sistema periódico exceto cromo e 0,2 < c < 0,35, 0 < d < 0,20, 0 < e < 0,04.

2. Peça para ser trabalhada de acordo com a reivindicação 1, em que a primeira camada compreende um material para revestimento com a seguinte composição (TiaAli.a)Ni.x.yCxOv em que 0,4 < a < 0,6 e 0 < x e y < 0,3, ou (AlbCr^Ni.x.yCxOy em que 0,5 < b < 0,7 e 0 < x e y < 0,3 ; a segunda camada compreende um material para revestimento com a seguinte composição (AI1.c.d.eCrcSidM’e )Ni-x-yCxOy em que M' representa W, Mo, Ta ou Cb (Nb) e 0,2 < c < 0,35, 0,06 < d' < 0,15, 0 < e < 0,04.

3. Peça para ser trabalhada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, em que a primeira camada compreende duas fases cristalinas diferentes.

4. Peça para ser trabalhada de acordo com a reivindicação 2, em que as diferentes fases cristalinas são uma fase cúbica centrada (fcc) e uma fase compactada fechada hexagonal (hcp).

5. Peça para ser trabalhada de acordo com a reivindicação 4, em que um sinal XRD da fase hcp se torna mais propenso se sujeito a tratamento térmico ou a altas temperaturas de trabalho.

6. Peça para ser trabalhada de acordo com a reivindicação 4 ou 5, em que a fase hcp é enriquecida com Al.

7. Peça para ser trabalhada de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, em que a percentagem da fase hcp como depositada está entre 5 e 40 % em volume.

8. Peça para ser trabalhada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, em que um quociente QAi/cr= (1-c-d-e) / c está dentro da faixa a seguir: 1,7 ≤ QAi/Cr≤ 2,4.

9. Peça para ser trabalhada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, em que uma espessura do revestimento D está dentro da faixa a seguir: 1 μm < D < 10 μm, de preferência 2 μm < D < 6μm.

10. Peça para ser trabalhada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, em que uma espessura Di da primeira camada de suporte é menor do que uma espessura D2 do segundo revestimento.

11. Peça para ser trabalhada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, em que uma dureza HVi da primeira camada de suporte é menor do que uma dureza HV2 do segundo revestimento.

12. Peça para ser trabalhada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, em que a segunda camada exibe uma estrutura de crescimento nano cristalino na seção transversal de SEM.

13. Peça para ser trabalhada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, em que a primeira camada exibe uma estrutura de crescimento em coluna na seção transversal de SEM.

14. Peça para ser trabalhada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, em que o coeficiente da textura Q1 = I(200)/I(111) da segunda camada nano cristalina está na faixa de 0,7 ≤ Q1 ≤ 2.

15. Peça para ser trabalhada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, em que a primeira camada compreende uma multicamada de camadas alternativas de (Ti3AI1^)Ni-X-VCxOy e (AI1-OdecrCSidMe)N1-XνΟχΟν ou de camadas alternativas de (AlbCr1.b)Ni.x.yCxOy e (Al1-OdeCrcSidMe)N1-x-yCxOy.

16. Peça para ser trabalhada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, que tem um corpo feito de aço de grande velocidade, carbureto cimentado, nitreto de boro cúbico, cermet ou um material de cerâmica.

17. Peça para ser trabalhada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, em que a peça para ser trabalhada é uma ferramenta de corte, especialmente uma fresa de mesa, uma perfuradora, um enchimento para corte ou uma ferramenta de corte com engrenagem.

18. Processo de PVD para fabricar uma peça para ser trabalhada como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 17, que compreende a etapa de aquecimento da peça para ser trabalhada até uma temperatura mais alta do que 550° C, especialmente até uma temperatura de aproximadamente 600° C e mantendo a temperatura durante o processo de deposição.

19. Processo de PVD de acordo com a reivindicação 18, que compreende a etapa de aplicação de uma primeira voltagem do substrato U1 durante a deposição do primeiro revestimento e aplicação de uma segunda voltagem do substrato U1 mais alta durante a deposição do segundo revestimento.

20. Processo de PVD de acordo com a reivindicação 19, em que 0 V < U1 < -100 V e - 80 V < U2 < - 200 V, em que [U2 - U1] > 20.

21. Processo de corte para cortar um material duro, especialmente um material que tenha uma dureza de Rockwell de HRC 50 ou mais alta que usa a ferramenta de corte da reivindicação 17.

22. Processo de corte de acordo com a reivindicação 21, em que o material duro é aço endurecido.

23. Processo para a fabricação de uma peça para ser trabalhada de material duro cortada que compreende aplicar o processo de corte como definido na reivindicação 21 ou 22.