CN1836811A - 具有涂层的切削刀具刀片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属切削刀具的刀片以及一种制造该刀片的方法，该刀片具有包括金属氧化物复层的涂层，特别当用于加工低碳钢和不锈钢时，其呈现出特别高的抗塑性变形性以及优良的抗侧面磨损和抗月牙洼磨损性以及高的抗剥落性能。

Description

具有涂层的切削刀具刀片

技术领域

本发明涉及一种切削刀具的刀片以及一种制造该刀片的方法，该刀片涂覆具有提高的抗剥落性和抗塑性变形性的金属氧化物复层，尤其适于通过车削、铣削、钻削或者通过类似的切屑成形加工方法加工钢材。

背景技术

当使用硬质合金切削刀片加工金属时，由于各种机制例如磨蚀和化学磨损、切削刃破碎和断裂等，该刀片被磨损。一些金属比其它金属更加难以加工，因为，除了上述磨损机制，还发生粘着磨损并且导致涂层剥落。这些金属的实例有不锈钢和低碳钢。当在切削操作期间污物不断的粘附到并且将材料从切削刃剥离时，可导致粘着磨损，这缩短了刀具寿命。而且，当高速切削时，传递给切削刃的热能相当可观并且切削刃可局部地或者完全地发生塑性变形。切削刃的这种退化模式被称为塑性变形磨损。

多层涂层包括交替地层叠在基底上的不同材料的第一层和第二层，具有第一厚度的每个第一涂层以及具有第二厚度的每个第二涂层在本领域是公知的。这两层涂层优选应该具有不同的晶体结构和/或至少不同的晶格间距。这种结构的一个实例是，当Al₂O₃生长周期性地被短暂的TiN沉积过程所中断时，形成(Al₂O₃+TiN)x复层结构，例如见Proceedings of the 12：th European CVD Conference第8-349页。GB2048960A公开了一种多层涂层，具有交替的从0.02到0.1μm厚度的多个层，这些交替的层由具有不同成分的硬质材料构成。

美国专利No.5,827,570公开了一种硬质合金陶瓷基底，其具有耐磨复合陶瓷涂层，该涂层包括掺杂的两相金属氧化物层，其包括连续金属氧化物相和非连续金属氧化物相，该连续金属氧化物相包括氧化铝、氧化钇或氧化锆，该非连续金属氧化物相包括氧化铝、氧化钇或氧化锆的分散的、不连续的第二相。

在美国专利4,749,629中，通过使用层积的氧化物涂层，实现了对ZrO₂的结合，该涂层的总厚度为0.3-20μm，由交替的、不同的氧化物层例如Al₂O₃、ZrO₂和Y₂O₃构成，并且其中每个氧化物层具有0.1-3μm范围内的厚度。

对于所加工构件的高标准表面精加工的要求仅允许使用这样的刀片，其刃线整洁、光滑并且形成的磨损程度很低。对于机器操作人员而言，利用肉眼辨别很少使用的和未使用的切削刃(“识别已经用过的切削刃”)变得越来越困难。当顶层是Al₂O₃而使得顶层呈现深灰色或黑色时，这尤其困难。例如在执行无人操作的夜班任务时，如果错误地使用已经用过的切削刃，可导致构件废弃或者甚至导致非期望的生产停顿。如果刀片具有TiC_xN_yO_z的顶层，或者特别的如果该顶层是金色的TiN层时，可以更加容易的进行切削刃识别。

EP-B-693574公开了一种切削刀片，其在前刀面和切削刃线上具有最外的Al₂O₃层，因为该Al₂O₃层能够经受扩散型磨损。间隙面具有最外的MeC_xN_yO_z类型的层，因为该层具有高的抗侧面磨损性以及“识别已经用过的切削刃”的可能性，其中Me是从包括元素周期表的IVB、VB、VIB族的金属的组中选择的金属(进一步指TiC_xN_yO_z)。这通过以机械方式仅从刃线或者从前刀面和刃线去除TiC_xN_yO_z层而实现。

发明内容

本发明目的在于，在以下特性方面，对切削刀片进行改进：

-切削刃处硬质合金抗塑性变形的特性；

-抗扩散型月牙洼磨损的特性；

-在铣削中改进的抗剥落特性并且梳状裂纹的数量降低；

-对切削刀片添加颜色，以便能够根据颜色进行等级鉴别。

已经意外发现，具有这样一种涂层的切削刀片满足所有这些目的，该涂层具有多个厚度小于100nm的ZrO₂和Al₂O₃层。意外的，在该多层涂层中或在下面的Ti(C，N)层中没有发现热裂纹，而在Ti(C，N)+α-Al₂O₃涂层中一般存在热裂纹。还发现根据本发明具有多层涂层的该刀片具有均匀的蓝色，该颜色与观察角度无关。

附图简要说明

图1以30000X示出根据本发明的示例性复层的扫描电子显微镜(SEM)显微照片，其中：

A为Al₂O₃

B为ZrO₂

具体实施方式

根据本发明，提供一种切削刀片，包括一般为多边形或圆形形状的基底，其具有上表面、相对的下表面以及至少一个与所述上和下表面相交以形成切削刃的间隙面，该基底由硬质合金、钛基碳氮化物或陶瓷制成，在基底上沉积多层涂层。所述基底还可预先涂覆有根据现有技术的厚度在微米范围内的薄层，该薄层为TiN、TiC、TiC_xN_y或者TiAlN中的至少一种，其中x+y＝1，X＞0并且y＞0。当用于加工钢材或铸铁并且特别是不锈钢时，根据本发明的涂覆切削刀片与现有技术的刀片相比呈现出改进的耐磨性和韧性性质。牢固粘结到基底上的所述涂层包括0.1-20μm、优选0.1-12μm厚的薄片状复层结构MX+NX+MX+NX…。交替的MX层和NX层包括金属氧化物，其中金属元素M和N从铝、锆、钛、铪和铬中选择，优选从铝、锆和钛中选择。该MX层和NX层具有10-150nm、更优选20-150nm的优选平均晶粒尺寸以及10-＜100nm、优选10-90nm的厚度。层厚被确定为在扫描电子显微镜结构微观照片中的至少10个随机的MX层和NX层测量的平均值。平均晶粒尺寸可超过平均层厚。在这种情形，晶粒在平行于基底表面的方向中比在垂直于基底表面的方向中更大。重复周期具有≥20nm但是＜200nm、优选＜190nm、更优选＜175nm的厚度。“重复周期”指的是具有不同金属元素的两个相邻层的厚度。涂层总厚度应该＞2μm，优选＞5μm，更优选＞7μm，但是应该＜50μm，优选＜15μm，更优选＜10μm。

优选的，所述复层具有由在CIE标准比色图表中的颜色坐标所限定的蓝色颜色，其中：x＝0.2+/-0.1；y＝0.2+/-0.1。

在一个实施例中，该重复周期在整个复层结构中基本恒定。

在另一个实施例中，单独MX层和NX层的序列在整个复层结构中的厚度基本是非周期的。单独的层厚如上所定义的。一个单独层的厚度并不依赖于位于其紧下方的单独层的厚度，并且与位于所述的一个单独层上方的单独层无关。因此，对于非周期的涂层结构，不存在重复周期，该重复周期指的是厚度，在该厚度后该结构对其自身进行重复。

在一个实施例中，MX为α-Al₂O₃并且NX为TiO_z，其中1.2＜＝z＜＝2，优选1.5＜＝z＜＝2。优选Al₂O₃层的厚度≥TiO_z层的厚度，更优选Al₂O₃层的厚度是TiOz层厚度的1.2-1.5倍，最优选Al₂O₃层的厚度大约为TiOz层厚度的1.4倍。

在一个实施例中，MX为α-Al₂O₃并且NX为ZrO₂，其具有基本为纯四方的结构，如由XRD所确定的，该结构具有低于10vol-％的单斜ZrO₂。优选Al₂O₃层的厚度≥ZrO₂层的厚度，更优选Al₂O₃层的厚度是ZrO₂层厚度的1.1-1.4倍，最优选Al₂O₃层的厚度大约为ZrO₂层厚度的1.2倍。

在一个实施例中，MX为α-Al₂O₃并且NX为ZrO₂，其具有单斜和四方形混合结构，如由XRD所确定的，该结构具有大约40到60vol-％的单斜ZrO₂。优选Al₂O₃层的厚度≥ZrO₂层的厚度，更优选Al₂O₃层的厚度是ZrO₂层厚度的1.1-1.4倍，最优选Al₂O₃层的厚度大约为ZrO₂层厚度的1.2倍。

在一个实施例中，α-Al₂O₃在(300)方向中具有织构系数TC(hkl)＞1.5、优选＞3的织构，TC(hkl)定义成：

$\mathrm{TC}\left(\mathrm{hk}1\right)=\frac{I\left(\mathrm{hk}1\right)}{I_O\left(\mathrm{hk}1\right)}{\left\{\frac{1}{n}\mathrm{\Σ}\frac{I\left(\mathrm{hk}1\right)}{I_O\left(\mathrm{hk}1\right)}\right\}}^{-1}$

其中，I(hkl)＝(hkl)反射的强度

IO(hkl)＝根据PDF卡no.10-173的标准强度

n＝在计算中使用的反射数目

使用的(hkl)反射为：(012)、(104)、(110)、(113)、(024)、(116)、(124)、(030)。

在另一个实施例中，使用上面对TC(hkl)的定义，α-Al₂O₃在(104)方向中具有织构系数TC(hkl)＞1.5、优选＞2的织构。

在一个实施例中，该复层为涂层的最外层。

在另一个实施例中，该复层为涂层沿着切削刃线或者沿着切削刃线和前刀面的最外层。在间隙侧上，最外层优选为TiC_xN_yO_z层，其中x+y+z＝1，x≥0，y≥0，并且z≥0，或者ZrC_xN_y层，其中x+y＝1，x≥0并且y≥0，最优选为TiN、ZrN、TiC_xN_y以及TiC中的至少一个的层，其中x+y＝1，x＞0并且y＞0。

在又一个实施例中，该复层施加在Al₂O₃层上，其厚度为0.5-40μm。

本发明还涉及一种制造根据上述内容的刀片的方法，包括对具有至少一个耐高温复层的硬质合金、钛基碳氮化物或陶瓷基底进行涂覆，该复层或者直接沉积在基底上或者沉积在本领域已知的其它耐高温氧化物、碳化物和/或氮化物涂层上，所述其它耐高温氧化物、碳化物和/或氮化物涂层已经沉积在该基底上，例如为氧化铝、碳化钛、碳氮化钛等的涂层。所述复层包括交替的不同金属氧化物层，该金属元素选自铝、锆、钛、铪和铬选择，优选从铝、锆和钛中选择，这些层利用CVD(化学气相沉积)技术沉积，其中所要涂覆的基底保持在950-1050℃的温度并且与含有一种或多种金属卤化物以及水解剂和/或氧化剂的氢气载体气体相接触。也可向该气体混合物添加硫催化剂以便获得提高的沉积速率。在上述金属氧化物成核之前，CVD反应器气氛的氧化电势被保持在低的水平，水蒸气(H2O)或其它氧化物质例如CO₂、O₂等的浓度低于5ppm。

该复层可设有本领域已知的外部耐高温层例如碳化钛、氮化钛等。

该复层特征在于具有包含两种不同金属氧化物的周期。

在一个实施例中，使反应气体按照先后顺序进入反应器，从而HCl和CO₂首先进入Ar和/或H2气氛中的反应器，随后是相应的金属卤化物进入，该周期以一种金属氧化物的成核开始。当金属氧化物的成核已经发生时，硫催化剂，优选H2S，可加入反应气体混合物中以便获得提高的沉积速率。在这之后，停止供给金属卤化物以便确保该反应器不含有金属卤化物。然后对于其它金属氧化物重复上述顺序，由此产生一个周期的复层，其中，在转换对该两种金属氧化物进行的沉积时，对应金属卤化物的混合没有发生。

在第二实施例中，该过程是这样，在整个周期中，反应器含有Ar和/或H2气氛，并且存在反应气体HCl、CO₂和硫催化剂，优选硫催化剂为H2S，并且除此之外，两种不同的金属卤化物交替的进入反应器，使得相应的金属氧化物层成核和生长。因此，至少在转换对该两种不同金属氧化物进行的沉积时，相应的金属卤化物发生混合。

在一个示例性的实施例中，金属卤化物为AlCl₃和ZrCl₄，并且该过程是这样，在转换对该两种金属氧化物层进行的沉积时，相应的卤化物发生混合。所沉积的交替的金属氧化物层为α-Al₂O₃和ZrO₂，并且ZrO₂具有基本为四方形的结构。

在另一个示例性的实施例中，金属卤化物为AlCl₃和ZrCl₄并且该过程是这样，在转换对该两种金属氧化物层进行的沉积时，相应的卤化物没有发生混合。所沉积的交替金属氧化物层为α-Al₂O₃层和ZrO₂层，并且ZrO₂具有四方形和单斜混合结构。

在另一个示例性的实施例中，金属卤化物为AlCl₃和TiCl4并且所沉积的金属氧化物层为α-Al₂O₃和TiOz，其中1.2＜＝z＜＝2。

在一个实施例中，还可对涂层进行后处理，例如刷光、抛光或喷丸，以部分地或者完全地去除在切削刃线上的或者在刃线和切削刀片前刀面上的最外层。

实例1(本发明)

CNMG 120408-PM型硬质合金切削刀片，其中该刀片的基底成分为7.5wt-％的Co、5.3wt-％的立方碳化物(TiC+TaC+NbC)以及作为余量的WC，并且具有厚度为25μm的贫立方碳化物表面区域，利用CVD技术按照以下顺序进行涂覆：涂覆0.7μm的TiN、5.0μm的Ti(C，N)、6.5μm的周期性(α-Al₂O₃+ZrO₂)*N复层，其中N＝43个周期，每个周期为150nm厚，并且α-Al₂O₃层的厚度为85nm并且ZrO₂层的厚度为65nm。更具体的，该周期性(α-Al₂O₃+ZrO₂)*N复层的过程参数总结于下表中：

气流(vol-％)，T＝1010℃，P＝55mbar	(α-Al2O3+ZrO2)*N
			α-Al2O3	ZrO2
	H2	87.5			87.2
HCl			5.5	6.5
	CO2	4.4			5.2
H2S			0.33	0.39
	AlCl3	2.2			NA
ZrCl4			NA	0.65
	沉积速率(μm/hrs)	1.1			1.1

该过程是这样，在ZrCl₄进入之前反应器不含AlCl₃，并且反之亦然，并且因此在过渡区域中AlCl₃和ZrCl₄不会交叠，即这两种氯化物没有发生混合。

SEM显微照片示出，各个Al₂O₃和ZrO₂层由非常细小的晶粒构成并且两种不同氧化物层之间的过渡很分明。

利用XRD确定出该α-Al₂O₃没有织构并且该ZrO₂是四方形和单斜相的混合，其中具有大约50vol-％的单斜相。

所形成的复层具有蓝色颜色。利用具有以下设置的Perkin ElmerLambda 900型分光光度计，在涂覆的基底上测量CIE颜色系统的颜色坐标x和y的值：

积分球：由Spectralon材料覆盖

光谱分辨率：＜5nm

光源：D65

入射角(vs.垂直)：5-8度

检测：半球

显示：全反射率和漫反射率

获得CIE颜色系统的坐标如下：x＝0.266，y＝0.257。

使用Al₂O₃磨料，在2.2巴压力下对涂覆的刀片进行喷丸后处理。

实例2(本发明)

与实例1中的试样制备过程相同，但是具有另外的0.7μm的TiN顶层。使用Al₂O₃磨料，在2.2巴压力下对涂覆的刀片进行喷丸后处理，其中沿着刃线以及在整个前刀面上去除该TiN顶层以暴露出蓝色的周期性(α-Al₂O₃+ZrO₂)*N复层。

实例3(本发明)

利用CVD技术按照以下顺序涂覆与实例1中刀片的类型和成分相同的硬质合金切削刀片：涂覆0.7μm的TiN、5.0μm的Ti(C，N)、6.0μm的周期性(α-Al₂O₃+ZrO₂)*N复层，该复层具有200个周期，每个周期为30nm厚，并且α-Al₂O₃层的厚度为20nm并且ZrO₂层的厚度为10nm。

更具体的，该周期性(α-Al₂O₃+ZrO₂)*N复层的过程参数总结于下表中：

气流(vol-％)，T＝1010℃，P＝55mbar	(α-Al2O3+ZrO2)*N
			α-Al2O3	ZrO2
	H2	87.5			87.2
HCl			5.5	6.5
	CO2	4.4			5.2
H2S			0.33	0.39
	AlCl3	2.2			NA
ZrCl4			NA	0.65
	沉积速率(μm/hrs)	0.8			0.8

该过程是这样，在转换时，将AlCl₃转入并且将ZrCl₄转出，并且反之亦然，并且因此在过渡区域中AlCl₃和ZrCl₄存在一定程度的交叠，即在反应器中混合。

SEM显微照片揭示出，各个Al₂O₃和ZrO₂层由非常细小的晶粒构成。

用XRD确定出该α-Al₂O₃具有强烈的(300)织构，其TC(300)值为4.31，并且该ZrO₂仅为四方形相。

使用Al₂O₃磨料，在2.2巴压力下对涂覆的刀片进行喷丸后处理。

实例4(现有技术)

利用CVD技术按照以下顺序涂覆与实例1中刀片的类型和成分相同的硬质合金切削刀片：0.7μm的TiN、5.0μm的Ti(C，N)、6.5μm的α-Al₂O₃。利用根据EP-A-603144的给出细小晶粒α-Al₂O₃的方法沉积该α-Al₂O₃层。根据现有技术沉积其它的层。使用Al₂O₃磨料，在2.2巴压力下对涂覆的刀片进行喷丸后处理。

实例5

根据在车削操作中的塑性变形评估实例1、2和4的刀片。

操作：对700×180mm的杆进行纵向车削

工件材料：硬化的和回火低合金钢，SS2541型

切削速度：100-180m/min

进给率：0.70mm/rev

切削深度：2.0mm

刀片类型：CNMG 120408-PM

注：干加工

结果：

实例	氧化物涂层类型	在给定切削速度时的切削刃凹陷(μm)
							120(m/min)	150(m/min)	180(m/min)
1(本发明)	α-Al2O3+ZrO2复层	29	55	80
					2(本发明)	α-Al2O3+ZrO2复层和TiN	30	56	81
4(现有技术)	α-Al2O3	41	68	96

该实例示出，在该操作中，与根据现有技术的涂层相比，该复层涂层提高了抗塑性变形性。

实例6

根据在车削操作中的塑性变形评估实例1、2和4的刀片。

操作：端面车削

工件材料：硬化的和回火低合金钢，SS2541型

切削速度：200m/min

进给率：0.35mm/rev

切削深度：2.0mm

刀片类型：CNMG 120408-PM

注：干加工

该测试的刀片寿命标准为0.5mm的切削刃最大侧面磨损。

结果：

实例	氧化物涂层类型	通过的次数
			1(本发明)	α-Al2O3+ZrO2复层	40
2(本发明)	α-Al2O3+ZrO2复层和TiN	41
			4(现有技术)	α-Al2O3	32

该实例示出，与根据现有技术的涂层相比提高了抗塑性变形性。

实例7

根据在车削操作中的前刀面剥落评估实例3和4的刀片。

操作：端面车削

工件材料：球墨铸铁，SS0717型

切削速度：160m/min

进给率：0.10mm/rev

切削深度：2.0mm

刀片类型：CNMG 120408-PM

注：干加工

剥落区域被测量成切屑与刀片相接触的切削总面积的百分比。

结果：

实例	氧化物涂层类型	氧化物顶层剥落量(％)	向内直至基底的整个涂层的剥落量(％)
				1(本发明)	α-Al2O3+ZrO2复层	3	1
2(本发明)	α-Al2O3+ZrO2复层和TiN	4	1
				3(本发明)	α-Al2O3+ZrO2复层	0	0
4(现有技术)	α-Al2O3	8	3

实例8

R390-11T308M-PM(P-铣削)型硬质合金切削刀片，其中该刀片的成分为12.6wt-％的Co、1.57wt-％的立方碳化物(TaC+NbC)以及作为余量的WC，利用CVD技术按照以下顺序进行涂覆：涂覆0.7μm的TiN、2.8μm的Ti(C，N)、3.2μm的周期性(α-Al₂O₃+ZrO₂)*N复层，该复层具有24个周期，每个周期为128nm厚，以及涂覆0.7μm的TiN。

如上根据在实例1中所述的那样沉积α-Al₂O₃和ZrO₂的层。

使用Al₂O₃磨料，在2.2巴压力下对刀片进行喷丸后处理，其中沿着刃线以及在整个前刀面上去除该TiN顶层。

实例9(参考实例8)

与实例8中的试样制备过程相同，但是沉积3.2μm的α-Al₂O₃替代3.2μm的周期性(α-Al₂O₃+ZrO₂)*N复层。

实例10

根据在铣削操作中出现的梳状裂纹评估实例8和9的刀片。

操作：肩台铣削

工件材料：硬化的低合金钢，SS2244型

切削速度：200m/min

每齿进给量：0.21mm

轴向切削深度：3.0mm

径向切削深度：7.0mm

切削直径：80mm

刀片类型：R390-11T308M-PM

注：湿加工

结果：

实例	氧化物涂层类型	梳状裂纹的数目(对未使用过/使用过的切削刃进行平均)
			8(本发明)	α-Al2O3+ZrO2复层和TiN	0
9(参考)	α-Al2O3和TiN	8

实例11(本发明)

CNMG 120408-PM型硬质合金切削刀片，其中该刀片的成分为7.5wt-％的Co、5.3wt-％的立方碳化物(TiC+TaC+NbC)以及作为余量的WC，并且具有厚度为25μm的贫立方碳化物表面区域，利用CVD技术按照以下顺序进行涂覆：涂覆0.7μm的TiN、5.0μm的Ti(C，N)、6.0μm的周期性(α-Al₂O₃+Ti2O3)*N复层，其中N＝50个周期，每个周期为120nm厚并且α-Al₂O₃层的厚度为70nm并且Ti2O3层的厚度为50nm。更具体的，该周期性(α-Al₂O₃+Ti2O3)*N复层的过程参数总结于下表中：

气流(vol-％)，T＝1010℃，P＝55mbar	(α-Al2O3+Ti2O3)*N
			α-Al2O3	Ti2O3
	H2(％)	87.5			88.0
HCl(％)			5.5	7.6
	CO2(％)	4.4			2.0
H2S(％)			0.33	0
	AlCl3(％)	2.2			NA
TiCl4(％)			NA	2.3
	沉积速率(μm/hrs)	1.1			1.5

该过程是这样，在TiCl4进入之前反应器不含AlCl₃，并且反之亦然，即这种氯化物没有发生混合。

SEM显微照片揭示出，两种不同氧化物层之间的过渡很分明并且各个Al₂O₃和ZrO₂层由非常细小的晶粒构成。

所形成的复层具有蓝色颜色。利用以下设置，使用Perkin ElmerLambda 900型分光光度计，在涂覆的基底上测量CIE颜色系统的颜色坐标x和y的值：

积分球：由Spectralon材料覆盖

光谱分辨率：＜5nm

光源：D65

入射角(vs.垂直)：5-8度

检测：半球

显示：全反射率和漫反射率

获得CIE颜色系统的坐标如下：x＝0.251，y＝0.242。

Claims (13)

1.一种切削刀具的刀片，具有上表面(前刀面)和至少一个与所述上表面相交以形成切削刃的间隙面，该刀片由硬质合金、钛基碳氮化物或陶瓷制成，所述刀片涂覆有硬质涂层，该涂层包括薄片状复层结构MX+NX+MX+NX…，交替的MX层和NX层包括金属氧化物，金属元素M和N从铝、锆、钛、铪和铬中选择，其特征在于，所述复层的重复周期≥20nm但是＜200nm，优选＜190nm，更优选＜175nm。

2.根据权利要求1所述的切削刀具的刀片，其特征在于，该MX层和NX层具有10-＜100nm、优选10-90nm的厚度，并且所述复层的总厚度为0.1-20μm，优选为0.1-12μm。

3.根据前面任一项权利要求所述的切削刀具的刀片，其特征在于，所述MX层为氧化铝，并且所述NX层为氧化锆，其具有基本为四方形的结构并且单斜氧化锆低于10vol-％。

4.根据权利要求1和2中任一项所述的切削刀具的刀片，其特征在于，所述MX层为氧化铝，并且所述NX层为氧化锆，其具有单斜和四方形混合结构并且单斜氧化锆大约为40到60vol-％。

5.根据权利要求1和2中任一项所述的切削刀具的刀片，其特征在于，所述MX层为氧化铝并且所述NX层为氧化钛。

6.根据前面任一项权利要求所述的切削刀具的刀片，其特征在于，所述复层沉积在Al₂O₃的层上，沉积厚度为0.5-40μm。

7.根据前面任一项权利要求所述的切削刀具的刀片，其特征在于，所述复层具有由在CIE标准比色图表中的颜色坐标所限定的蓝色颜色，其中：x＝0.2+/-0.1；y＝0.2+/-0.1。

8.根据前面任一项权利要求所述的切削刀具的刀片，其特征在于，在间隙侧上，具有TiC_xN_yO_z最外层，其中x+y+z＝1，x≥0，y≥0，并且z≥0，或者具有ZrC_xN_y层，其中x+y＝1，x≥0并且y≥0，优选为TiN、ZrN、TiC_xN_y以及TiC中的至少一个的层，其中x+y＝1，x＞0并且y＞0，并且所述复层是前刀面上的最外层。

9.一种制造切削刀具的刀片的方法，其特征在于，所述方法包括采用CVD技术利用硬质涂层涂覆基底，该基底由硬质合金、钛基碳氮化物或陶瓷制成，具有上表面和至少一个与所述上表面相交以形成切削刃的间隙面，该涂层包括薄片状复层结构MX+NX+MX+NX…，交替的MX层和NX层包括金属氧化物，金属元素M和N从铝、锆、钛、铪和铬中选择，所述复层的重复周期高于或者等于大约20nm但是低于大约200nm，该CVD技术包括将所要涂覆的基底保持在约950到约1050℃的温度下，并且使基底与含有一种或多种金属卤化物以及水解剂和/或氧化剂的氢气载体气体相接触，并且在金属氧化物成核之前将CVD反应器气氛的氧化电势保持在低的水平，水蒸气、H₂O、或其它氧化物质的浓度低于5ppm。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，使反应气体按照先后顺序进入反应器，从而HCl和CO₂首先进入Ar和/或H2气氛中的反应器，随后是相应的金属卤化物进入，该涂覆重复周期以一种金属氧化物的成核开始，此后停止供给金属卤化物以便确保该反应器不含有金属卤化物，对于其它金属氧化物也重复上述顺序以产生该复层的一个周期，其中，在转换对该两种金属氧化物进行的沉积时，对应金属卤化物的混合没有发生。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，金属卤化物为AlCl₃和ZrCl₄，结果所沉积的交替金属氧化物层为α-Al₂O₃层和ZrO₂层，其中ZrO₂具有单斜和四方形混合结构。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在整个涂覆重复周期中，反应器含有Ar和/或H₂气氛，并且存在反应气体HCl、CO₂和硫催化剂，并且将两种不同的金属卤化物交替地添加到反应器中，使得相应的金属氧化物层成核和生长，至少在转换对该两种不同金属氧化物进行的沉积时，相应的金属卤化物发生混合。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，金属卤化物为AlCl₃和ZrCl₄，结果所沉积的交替金属氧化物层为α-Al₂O₃层和ZrO₂层，其中ZrO₂具有基本为四方形的结构。

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