CN108368618B - 制造pvd层的方法和涂覆的切削工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在基材上制造涂层的方法，所述涂层包含通过阴极电弧蒸发而沉积的PVD层(A)，其为式MexSiyAlzCaNbOc的化合物，其中Me为IUPAC元素周期表中第4、5和6族的一种或多种金属，所述PVD层(A)是通过施加约‑40V至约‑450V的脉冲偏置电压到所述基材并使用小于约12％的占空比和小于约10kHz的脉冲偏置频率来沉积的。本发明还涉及一种涂覆的切削工具，所述切削工具包括基材和涂层，其中所述涂层包含PVD层(A)，所述PVD层(A)为式MexSiyAlzCaNbOc的化合物，其中Me是所述IUPAC元素周期表中第4、5和6族的一种或多种金属，所述PVD层(A)是结晶的，在X射线衍射中的立方(111)峰的FWHM(半峰全宽)的值≤0.3度(2θ)。

Description

制造PVD层的方法和涂覆的切削工具
技术领域
本发明一方面涉及一种制造PVD层的方法，并且另一方面涉及一种涂覆的切削工具。
背景技术
物理气相沉积(PVD)是在例如硬金属的基材上获得耐磨涂层的公知技术。这些涂层可用作金属机械加工的切削工具，诸如刀片和钻头。
通常使用的PVD工艺包括电弧蒸发、磁控溅射和离子电镀。电弧蒸发工艺相比于其它PVD工艺的优点通常包括对下面的基材或层的更好的粘附性和更高的沉积速率。
然而，在通过电弧蒸发工艺制成的层中，通常得到富含晶格缺陷的涂层。当从上方放大看时，涂层看起来“模糊”，而没有任何可见的单独晶粒特征。诸如点缺陷的缺陷导致涂层中的残余压应力增加。
另一方面，在溅射的层中，可能会得到较低的缺陷密度、较高的结晶度以及有时候在表面上的晶面。
在电弧蒸发工艺中，施加电弧电流到真空腔室内产生金属蒸气或等离子体的一个或多个金属靶上。将偏置电压施加到基材上，同时靶充当阴极表面。点燃电弧并产生小的发射区域，其中气化的阴极材料朝着基材高速离开阴极。在通常的设置中，使用待存在于涂层中的所需金属或金属组合的一个或多个靶，并且根据待被涂覆的化合物而在存在反应气体的情况下进行沉积过程。当需要金属氮化物时，通常使用氮气作为反应性气体；对于金属碳化物，则使用甲烷或乙烷；对于金属碳氮化物，则使用甲烷或乙烷与氮气一起；并且另外添加氧气用于沉积金属羧基氮化物。
施加到待被涂覆的基材上的偏置电压可以以DC模式或时变模式施加。时变模式可以是脉冲模式，其中电压随时间变化，例如通过交替地使偏置电压接通和使偏置电压关闭。在沉积期间偏置脉冲周期的总时间中的“接通时间”(即施加偏置电压的时间)的百分比被称为“占空比”。
脉冲模式中的偏置电压的频率通常以kHz表示。
在用于金属机械加工的切削工具领域中，常用的PVD涂层是元素周期表中第4、5和6族金属以及Al和Si的氮化物、碳氮化物和羧基氮化物。
尽管在PVD层中有很多次需要一定水平的压缩残余应力，但由于存在对与下面的层或基材的粘附性的不利影响的风险，压缩残余应力应优选不能太高。
对如下的涂覆的切削工具存在持续的需求，其中涂层在与基材的粘附性和抗剥落性方面具有优异的性质，并且还具有优异的耐磨性，例如耐凹陷磨损性和/或耐后刀面磨损性。
此外，还需要一种电弧蒸发沉积的PVD层，所述PVD层除了具有电弧蒸发沉积层的一般益处例如与基材的优良粘附性外，还具有低水平的晶格缺陷，例如低的点缺陷密度。
定义
术语“占空比”是指在完整的脉冲周期(“接通时间”+“断开时间”)期间偏置电压处于“接通”(即活动的)的时间的百分比。
术语“脉冲偏置频率”是指每秒完整脉冲周期的数量。
术语“FWHM”是指“半峰全宽”，其是在其峰强度的一半处的X射线衍射峰的以度(2θ)表示的宽度。
术语“FWQM”是指“四分之一峰全宽”，其是在其峰强度的四分之一处的X射线衍射峰的以度(2θ)表示的宽度。
附图说明
图1示出样品1-3的涂层的组合的X射线衍射图。
图2示出样品4-8的涂层的组合的X射线衍射图。
图3示出样品9-12的涂层的组合的X射线衍射图。
图4示出样品13-17的涂层的组合的X射线衍射图。
图5示出样品4在(111)峰附近的X射线衍射图的放大部分。
图6示出样品5在(111)峰附近的X射线衍射图的放大部分。
图7示出样品6在(111)峰附近的X射线衍射图的放大部分。
图8示出样品13在(111)峰附近的X射线衍射图的放大部分。
图9示出样品14在(111)峰附近的X射线衍射图的放大部分。
图10示出样品15在(111)峰附近的X射线衍射图的放大部分。
图11示出样品16在(111)峰附近的X射线衍射图的放大部分。
图12示出样品4的表面的SEM图像。
图13示出样品18至20的涂层的组合的X射线衍射图。
图14示出样品21至23的涂层的组合的X射线衍射图。
图15示出样品18在(111)峰附近的X射线衍射图的放大部分。
图16示出样品19在(111)峰附近的X射线衍射图的放大部分。
图17示出样品20在(111)峰附近的X射线衍射图的放大部分。
图18示出样品21在(111)峰附近的X射线衍射图的放大部分。
图19示出样品22在(111)峰附近的X射线衍射图的放大部分。
图20示出样品23在(111)峰附近的X射线衍射图的放大部分。
发明内容
本发明涉及一种在基材上制造涂层的方法，所述涂层包含PVD层(A)，所述PVD层(A)为式MexSiyAlzCaNbOc的化合物，x+y+z＝1，0≤a≤1，0≤b≤1，0≤c≤0.2，a+b+c＝1，且0≤x≤1、0≤y≤0.4、0≤z≤0.1，或者0≤x≤1、0≤y≤0.1、0≤z≤0.75，
其中Me是IUPAC元素周期表中第4、5和6族的一种或多种金属，所述PVD层(A)是通过阴极电弧蒸发，施加约-40V至约-450V的脉冲偏置电压到基材并使用小于约12％的占空比和小于约10kHz的脉冲偏置频率来沉积的。
在一个实施方式中，占空比可以小于约11％。占空比可以进一步为约1.5％至约10％，或约2％至约10％。
在一个实施方式中，占空比可以小于约10％。占空比可以进一步为约1.5％至约8％，或约2％至约6％。
在“断开时间”期间，电势是适当浮动的。
脉冲偏置频率可以大于约0.1kHz，或约0.1kHz至约8kHz，或约1kHz至约6kHz，或约1.5kHz至约5kHz，或约1.75kHz至约4kHz。
脉冲偏置电压可以为约-40V至约-450V，或约-50V至约-450V，或约-55V至约-450V。
待被使用的脉冲偏置电压的最佳范围可以根据所使用的特定PVD反应器而变化。
在一个实施方式中，脉冲偏置电压可以为约-55V至约-400V，或约-60V至约-350V，或约-70V至约-325V，或约-75V至约-300V，或约-75V至约-250V，或约-100V至约-200V。
在另一实施方式中，脉冲偏置电压可以为约-45V至约-400V，或约-50V至约-350V，或约-50V至约-300V，
脉冲偏置电压合适地是单极的。
合适地在400℃和700℃之间，或400℃和600℃之间，或450℃和550℃之间的腔室温度下沉积PVD层(A)。
合适地在如US 2013/0126347 A1中所公开的配备有阴极组件的PVD真空腔室中并且使用提供场线从靶表面出来并进入阳极的磁场的系统沉积PVD层(A)，其中阴极均设置有围绕它们放置的环形阳极。
在沉积PVD层(A)期间的气体压力可以为约0.5Pa至约15Pa，或约0.5Pa至约10Pa，或约1Pa至约5Pa。
基材可以选自硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼和高速钢。
基材合适地成形为切削工具。
切削工具可以是用于金属机械加工的切削工具刀片、钻头或实心端铣刀。
本发明还涉及一种涂覆的切削工具，其包括基材和涂层，其中所述涂层包含PVD层(A)，所述PVD层(A)为式MexSiyAlzCaNbOc的化合物，其中x+y+z＝1，0≤a≤1，0≤b≤1，0≤c≤0.2，a+b+c＝1，且0≤x≤1、0≤y≤0.4、0≤z≤0.1，或者0≤x≤1、0≤y≤0.1、0≤z≤0.75，其中Me是IUPAC元素周期表中第4、5和6族的一种或多种金属，所述PVD层(A)是结晶的，在X射线衍射中的立方(111)峰的FWHM(半峰全宽)的值≤0.3度(2θ)。
本文所述的PVD层(A)的其它可行的特征涉及在方法中限定的PVD层(A)和在涂覆的切削工具中限定的PVD层(A)两者。
当进行PVD层(A)的X射线衍射分析时，看到非常尖锐的立方衍射峰。这意味着高的结晶度。对于其中通常通过现有技术方法获得优选的(200)取向的多种层组合物，还合适地获得优选的(111)面外结晶学取向。这种层组合物例如为Ti0.33Al0.67N、Ti0.5Al0.5N、(Ti,Si)N和Cr0.3Al0.7N。
PVD层(A)在XRD衍射中的立方(111)峰的FWHM值合适地≤0.25度(2θ)、或≤0.2度(2θ)、或≤0.18度(2θ)。对于PVD层(A)为TiN的情况，XRD衍射中的立方(111)峰的FWHM值还甚至可以≤0.16度(2θ)。
PVD层(A)在X射线衍射中的立方(111)峰的FWQM(四分之一峰全宽)值合适地≤0.6度(2θ)、或≤0.5度(2θ)、或≤0.45度(2θ)、或≤0.4度(2θ)、或≤0.35度(2θ)、或≤0.3度(2θ)。对于PVD层(A)为TiN的情况，XRD衍射中的立方(111)峰的FWQM值还甚至可以≤0.25度(2θ)。
PVD层(A)在X射线衍射中的峰高强度I(111)/I(200)的比率合适地≥0.6、或≥0.7、或≥0.8、或≥0.9、或≥1、或≥1.5、或≥2、或≥3、或≥4。
本文使用的峰高强度I(111)和I(200)以及用于确定FWHM和FWQM值的(111)峰是去除了Cu-Kα2的。
PVD层(A)合适地具有>-3GPa、或>-2GPa、或>-1GPa、或>-0.5GPa、>0GPa的残余应力。
PVD层(A)合适地具有<4Gpa、或<3Gpa、或<2Gpa、或<1GPa的残余应力。
PVD层(A)的残余应力通过X射线衍射测量使用如由I.C.Noyan,J.B.Cohen,Residual Stress Measurement by Diffraction and Interpretation(通过衍射进行的残余应力测量和解释),Springer-Verlag，纽约，1987(第117-130页)描述的公知的sin2ψ方法来评估。还可参见例如V Hauk，Structural and Residual Stress analysis byNondestructive Methods(通过非破坏性方法进行的结构和残余应力分析)，Elsevier，阿姆斯特丹，1997。使用CuKα-辐射在(200)反射上进行测量。已经使用侧倾技术(ψ-几何)，其中使用在选定的sin2ψ-范围内等距的6至11个、优选8个ψ-角。优选在90°的Φ扇区内的Φ-角的等距分布。为了确认双轴应力状态，样品应在以ψ倾斜时对于Φ＝0°和90°旋转。建议研究可能存在的剪应力，并因此应测量负ψ角和正ψ角。在欧拉1/4支架的情况下，这通过对于不同的ψ-角还在Φ＝180°和270°处测量样品来完成。测量应在尽可能平坦的表面上进行，优选在切削工具刀片的后刀面进行。为了计算残余应力值，将使用泊松比率ν＝0.22和杨氏模量E＝447GPa。使用市售软件如来自Bruker AXS的DIFFRACPlus Leptos7.8版，优选通过准Voigt-Fit函数定位(200)反射来评估数据。总的应力值计算为获得的双轴应力的平均值。
PVD层(A)在其表面上合适地包含小面化晶粒。此处的“小面化”意指在晶粒上有平坦的面。
PVD层(A)的小面化晶粒合适地占据PVD层(A)的表面积的>50％、或>75％、或>90％。
PVD层(A)的厚度合适地为约0.5μm至约20μm、或约0.5μm至约15μm、或约0.5μm至约10μm、或约1μm至约7μm、或约2μm到约5μm。
PVD层(A)合适地为下式的化合物：TipZrqCrrSisAltCaNbOc，0≤p≤1，0≤q≤1，0≤r≤1，0≤s≤0.4，0≤t≤0.1，p+q+r+s+t＝1，0≤a≤1，0≤b≤1，0≤c≤0.2，a+b+c＝1，
或TipZrqCrrSisAltCaNbOc，0≤p≤1，0≤q≤1，0≤r≤1，0≤s≤0.1，0≤t≤0.75，p+q+r+s+t＝1，0≤a≤1，0≤b≤1，0≤c≤0.2，a+b+c＝1。
合适地，在PVD层(A)的式中，0≤a≤0.75、0.25≤b≤1、0≤c≤0.1，或者0≤a≤0.5、0.5≤b≤1、0≤c≤0.1，或者0≤a≤0.25、0.75≤b≤1、0≤c≤0.05，或者0≤a≤0.1、0.9≤b≤1、0≤c≤0.02，或者a＝0、b＝1、c＝0，a+b+c＝1。
在一个实施方式中，PVD层(A)是包含Ti、Zr、Cr、Si和Al中的至少两种的化合物。
在一个实施方式中，在PVD层(A)的式中，0.9≤p≤1、0≤q≤0.1、0≤r≤0.1、0≤s≤0.1、0≤t≤0.1，或者0.95≤p≤1、0≤q≤0.05、0≤r≤0.05、0≤s≤0.05、0≤t≤0.05，或者0.98≤p≤1、0≤q≤0.02、0≤r≤0.02、0≤s≤0.02、0≤t≤0.02。在该实施方式中，PVD层(A)的一个实例是TiN。
在一个实施方式中，在PVD层(A)的式中，0.25≤p≤0.9、0≤q≤0.1、0≤r≤0.1、0≤s≤0.1、0.1≤t≤0.75，或者0.3≤p≤0.7、0≤q≤0.05、0≤r≤0.05、0≤s≤0.05、0.3≤t≤0.7，或者0.33≤p≤0.6、0≤q≤0.02、0≤r≤0.02、0≤s≤0.02、0.4≤t<0.67。在该实施方式中，PVD层(A)的一个实例是Ti0.33Al0.67N。
在一个实施方式中，在PVD层(A)的式中，0≤p≤0.1、0≤q≤0.1、0.2≤r≤1、0≤s≤0.1、0.1≤t≤0.8，或者0≤p≤0.05、0≤q≤0.05、0.25≤r≤0.75、0≤s≤0.05、0.3≤t≤0.75，或者0≤p≤0.02、0≤q≤0.02、0.25≤r≤0.35、0≤s≤0.05、0.6≤t≤0.75。在该实施方式中，PVD层(A)的一个实例是Cr0.3Al0.7N。
在一个实施方式中，在PVD层(A)的式中，0.1≤p≤0.5、0.1≤q≤0.5、0≤r≤0.1、0≤s≤0.1、0.25≤t≤0.6，或0.1≤p≤0.4、0.15≤q≤0.4、0≤r≤0.05、0≤s≤0.05、0.4≤t≤0.55，或者0.2≤p≤0.4、0.15≤q≤0.3、0≤r≤0.02、0≤s≤0.02、0.45≤t≤0.55。在该实施方式中，PVD层(A)的一个实例是Ti0.3Zr0.2Al0.5N。
在一个实施方式中，在PVD层(A)的式中，0≤p≤0.1、0.4≤q≤1、0≤r≤0.1、0≤s≤0.1、0≤t≤0.5，或者0≤p≤0.05、0.5≤q≤1、0≤r≤0.05、0≤s≤0.05、0.1≤t≤0.45，或者0≤p≤0.02、0.5≤q≤0.8、0≤r≤0.02、0≤s≤0.02、0.2≤t≤0.4。在该实施方式中，PVD层(A)的一个实例是Zr0.65Al0.35N。
在一个实施方式中，在PVD层(A)的式中，0.2≤p≤0.6、0≤q≤0.1、0≤r≤0.1、0≤s≤0.1、0.35≤t≤0.75，或者0.3≤p≤0.5、0≤q≤0.05、0≤r≤0.05、0.01≤s≤0.08、0.4≤t≤0.6，或者0.3≤p≤0.5、0≤q≤0.02、0≤r≤0.02、0.02≤s≤0.07、0.45≤t≤0.6。在该实施方式中，PVD层(A)的一个实例是Ti0.4Si0.05Al0.55N。
在一个实施方式中，在PVD层(A)的式中，0.7≤p≤0.95、0≤q≤0.1、0≤r≤0.1、0.01≤s≤0.3、0≤t≤0.1，或者0.75≤p≤0.95、0≤q≤0.05、0≤r≤0.05、0.02≤s≤0.25、0≤t≤0.05，或者0.8≤p≤0.95、0≤q≤0.02、0≤r≤0.02、0.05≤s≤0.2。在该实施方式中，PVD层(A)的实例是Ti0.91Si0.09N、Ti0.87Si0.13N、Ti0.85Si0.15N、Ti0.82Si0.18N和Ti0.78Si0.22N。
包含PVD层(A)的涂层合适地沉积在选自硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼和高速钢的基材上。
涂覆的切削工具的涂层中的PVD层(A)合适地通过电弧蒸发沉积。
涂覆的切削工具的涂层中的PVD层(A)合适地根据本发明的方法沉积。
在一个实施方式中，涂层包括最靠近基材的例如TiN、CrN或ZrN的最内部粘结层。所述粘结层的厚度可以为约0.1μm至约1μm或约0.1μm至约0.5μm。最内部粘结层可以使用与用于沉积PVD层(A)不同的工艺参数来沉积，例如使用DC偏压而不是脉冲偏压来沉积，该最内部粘结层可以具有与PVD层(A)基本相同的元素组成。
涂覆的切削工具的基材可以选自硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼和高速钢。
涂覆的切削工具可以是用于金属机械加工的切削工具刀片、钻头或实心端铣刀。
具体实施方式
实施例
实施例1：
将Ti0.33Al0.67N层沉积在几何结构SNMA120804的烧结的硬质合金切削工具刀片胚料上。所述硬质合金的组成为10重量％的Co、0.4重量％的Cr，其余为WC。所述硬质合金胚料在PVD真空腔室中涂覆，该PVD真空腔室为具有先进等离子体优化器升级的OerlikonBalzer INNOVA系统。PVD真空腔室配备有6个阴极组件。每个组件都包含一个Ti0.33Al0.67合金靶。阴极组件被放置在腔室中的两个层面上。这些阴极均设置有围绕它们放置的环形阳极(如US 2013/0126347 A1中所公开)，以及提供场线从靶表面出去并进入阳极的磁场的系统(参见US 2013/0126347 A1)。
将腔室抽真空至高真空(小于10-2Pa)，并通过位于腔室内的加热器加热至350℃至500℃，在特定情况下为500℃。然后在Ar等离子体中蚀刻胚料30分钟。
用不同的工艺条件制造17种不同的沉积物。测试了DC偏置电压和脉冲偏置电压。对于脉冲偏压，测试了不同的偏置电压、占空比和脉冲偏置频率。
腔室压力设定为3.5Pa的N2气体，并且将特定DC偏置电压或单极脉冲偏置电压(相对于腔室壁)施加到胚料组件。对于脉冲偏压，在特定的占空比和脉冲偏置频率下进行。在200A电流下以电弧放电模式运行阴极(每个)60分钟。沉积厚度为约3μm的层。
表1示出了工艺参数的不同组合。
表1.Ti0.33Al0.67N层
Figure BDA0001695996150000111
使用配备有2D检测器(VANTEC-500)和具有集成的平行光束蒙特尔镜的IμS X射线源(Cu-Ká，50.0kV，1.0mA)的Bruker D8Discover衍射仪对涂覆的刀片的后刀面进行X射线衍射(XRD)分析。将涂覆的切削工具刀片安装在样品夹持器中，确保样品的后刀面与样品夹持器的参考表面平行并且后刀面也处于适当的高度。在出现相关峰的2θ角附近测量来自涂覆的切削工具的衍射强度，使得包括至少35°至50°。使用PANalytical的X'Pert HighScorePlus软件来进行包括背景扣除和Cu-Kα2去除的数据分析。使用准-Voigt-Fit函数进行峰分析。没有对获得的峰强度应用薄膜校正。当确定峰强度和峰宽时，(111)峰或(200)峰与不属于PVD层的任何衍射峰(例如，像WC的基材反射)的可能峰重叠通过软件(组合峰的解卷积)进行补偿。
图1示出涂层样品1至3的组合的X射线衍射图(并未去除Cu-Kα2)，其中已经使用DC偏置电压。图2示出涂层样品4至8的组合的X射线衍射图(并未去除Cu-Kα2)，其中已经使用-300V脉冲偏置电压，并且占空比和脉冲偏置频率已经改变。图3示出涂层样品9至12的组合的X射线衍射图(并未去除Cu-Kα2)，其中已经使用-300V脉冲偏压，并且占空比和脉冲频率已经改变。图4示出涂层样品13至17的组合的X射线衍射图(并未去除Cu-Kα2)，其中脉冲偏置电压在固定占空比和脉冲偏置频率下已经改变。
显然，根据本发明制造的样品4至6和样品13至16示出尖锐的(111)峰。图5至7示出样品4至6在(111)峰附近的衍射图的放大部分(去除了Cu-Kα2)。图8至11示出样品13至16在(111)峰附近的衍射图的放大部分(去除了Cu-Kα2)。确定样品4至6和样品13至16的(111)峰的FWHM值和FWQM值以及I(111)/I(200)的比率。
图12示出样品4的表面的SEM图像。晶粒在整个表面都明显地小面化。
结果示于表2中。
表2.SEM分析、XRD分析和残余应力分析的结果
Figure BDA0001695996150000131
*仅用于1号和4号样品
实施例2：
将表3中列出的层分别在具有与实施例1相同组成的几何结构SNMA120804的烧结的硬质合金切削工具刀片胚料上并且还使用与实施例1中相同的PVD真空腔室和相同的程序进行沉积，但是区别在于将Ti0.33Al0.67合金靶分别变成Ti-靶、Cr0.30Al0.70合金靶、Ti0.30Zr0.20Al0.50合金靶、Zr0.65Al0.35合金靶或Ti0.85Si0.15合金靶。使用与实施例1中的样品4相同的偏压和压力参数。参见表3。
表3.
Figure BDA0001695996150000141
*基于靶组成
图13示出样品18至20的涂层的组合的X射线衍射图(并未去除Cu-Kα2)，其全部示出尖锐的(111)峰。图14示出样品21至23的涂层的组合的X射线衍射图(并未去除Cu-Kα2)，其全部示出尖锐的(111)峰。图15至20示出(111)峰附近的衍射图的放大部分(去除了Cu-Kα2)。计算FWHM值和FWQM值并进行残余应力测量。参见表4的汇总结果。
表4.SEM分析的结果、XRD分析和残余应力分析
Figure BDA0001695996150000151
*基于靶组成
**仅用于23号样品
结论是样品18-23在X射线衍射中给出(111)峰非常窄的涂层。

Claims (19)

1.一种在基材上制造涂层的方法，所述涂层包含PVD层(A)，所述PVD层(A)为式MexSiyAlzCaNbOc的化合物，x+y+z＝1，0≤a≤1，0≤b≤1，0≤c≤0.2，a+b+c＝1，且
0≤x≤1、0≤y≤0.4、0≤z≤0.1，或者
0≤x≤1、0≤y≤0.1、0≤z≤0.75，
其中Me是IUPAC元素周期表中第4、5和6族的一种或多种金属，所述PVD层(A)是通过阴极电弧蒸发，施加-40V至-450V的脉冲偏置电压到所述基材并使用小于12％的占空比和小于10kHz的脉冲偏置频率来沉积的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述占空比为2％至10％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述脉冲偏置频率为0.1kHz至8kHz。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述脉冲偏置电压为-50V至-350V。
5.一种涂覆的切削工具，所述涂覆的切削工具包括基材和涂层，其中所述涂层包含PVD层(A)，所述PVD层(A)为式MexSiyAlzCaNbOc的化合物，其中x+y+z＝1，0≤a≤1，0≤b≤1，0≤c≤0.2，a+b+c＝1，且
0≤x≤1、0≤y≤0.4、0≤z≤0.1，或者
0≤x≤1、0≤y≤0.1、0≤z≤0.75，
其中Me是IUPAC元素周期表中第4、5和6族的一种或多种金属，所述PVD层(A)是结晶的，在X射线衍射中的立方(111)峰的FWHM(半峰全宽)的值≤0.3度(2θ)。
6.根据权利要求5所述的涂覆的切削工具，其中所述PVD层(A)在X射线衍射中的立方(111)峰的FWHM值≤0.25度(2θ)。
7.根据权利要求5或6所述的涂覆的切削工具，其中所述PVD层(A)在X射线衍射中的峰高强度I(111)/I(200)的比率≥0.6。
8.根据权利要求5或6所述的涂覆的切削工具，其中所述PVD层(A)的残余应力>-3GPa。
9.根据权利要求5或6所述的涂覆的切削工具，其中所述PVD层(A)在其表面上包含小面化晶粒。
10.根据权利要求5或6所述的涂覆的切削工具，其中所述PVD层(A)的厚度为0.5μm至20μm。
11.根据权利要求5或6的涂覆的切削工具，其中所述PVD层(A)是下式的化合物：
TipZrqCrrSisAltCaNbOc，
0≤p≤1，0≤q≤1，0≤r≤1，0≤s≤0.4，0≤t≤0.1，p+q+r+s+t＝1，
0≤a≤1，0≤b≤1，0≤c≤0.2，a+b+c＝1，
或
TipZrqCrrSisAltCaNbOc，
0≤p≤1，0≤q≤1，0≤r≤1，0≤s≤0.1，0≤t≤0.75，p+q+r+s+t＝1，
0≤a≤1，0≤b≤1，0≤c≤0.2，a+b+c＝1。
12.根据权利要求11所述的涂覆的切削工具，其中在所述PVD层(A)的所述式中，0.9≤p≤1，0≤q≤0.1，0≤r≤0.1，0≤s≤0.1，0≤t≤0.1。
13.根据权利要求11所述的涂覆的切削工具，其中在所述PVD层(A)的所述式中，0.25≤p≤0.9，0≤q≤0.1，0≤r≤0.1，0≤s≤0.1，0.1≤t≤0.75。
14.根据权利要求11所述的涂覆的切削工具，其中在所述PVD层(A)的所述式中，0≤p≤0.1，0≤q≤0.1，0.2≤r≤1，0≤s≤0.1，0.1≤t≤0.8。
15.根据权利要求11所述的涂覆的切削工具，其中在所述PVD层(A)的所述式中，0.1≤p≤0.5，0.1≤q≤0.5，0≤r≤0.1，0≤s≤0.1，0.25≤t≤0.6。
16.根据权利要求11所述的涂覆的切削工具，其中在所述PVD层(A)的所述式中，0≤p≤0.1，0.4≤q≤1，0≤r≤0.1，0≤s≤0.1，0≤t≤0.5。
17.根据权利要求11所述的涂覆的切削工具，其中在所述PVD层(A)的所述式中，0.2≤p≤0.6，0≤q≤0.1，0≤r≤0.1，0<s≤0.1，0.35≤t≤0.75。
18.根据权利要求11所述的涂覆的切削工具，其中在所述PVD层(A)的所述式中，0.7≤p≤0.95，0≤q≤0.1，0≤r≤0.1，0.01<s≤0.3，0≤t≤0.1。
19.根据权利要求5或6所述的涂覆的切削工具，其中在所述PVD层(A)的所述式中，0≤a≤0.25，0.75≤b≤1，0≤c≤0.05，a+b+c＝1。
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