CZ201661A3 - Způsob nanášení otěruvzdorných vrstev na bázi bóru a otěruvzdorná vrstva - Google Patents

Způsob nanášení otěruvzdorných vrstev na bázi bóru a otěruvzdorná vrstva Download PDF

Info

Publication number
CZ201661A3
CZ201661A3 CZ2016-61A CZ201661A CZ201661A3 CZ 201661 A3 CZ201661 A3 CZ 201661A3 CZ 201661 A CZ201661 A CZ 201661A CZ 201661 A3 CZ201661 A3 CZ 201661A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
boron
layer
cathode
abrasion
magnetron sputtering
Prior art date
Application number
CZ2016-61A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ306745B6 (cs
Inventor
MojmĂ­r JĂ­lek
Original Assignee
Shm, S. R. O.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shm, S. R. O. filed Critical Shm, S. R. O.
Priority to CZ2016-61A priority Critical patent/CZ306745B6/cs
Publication of CZ201661A3 publication Critical patent/CZ201661A3/cs
Publication of CZ306745B6 publication Critical patent/CZ306745B6/cs

Links

Abstract

Způsob nanášení otěruvzdorných vrstev na bázi bóru na substráty metodou PVD, přičemž nanášení probíhá ve vakuové komoře současně z nejméně dvou katod, z nichž jedna pracuje v režimu nefiltrovaného nízkonapěťového oblouku a druhá v režimu magnetronového naprašování. Vrstvy jsou vybrány ze skupiny tvořené multivrstva TiN/BN, CrN/BN, TiCrN/BN, AlTiN/BN, AlCrN/BN, Al TiCrN/BN a nanášení se provádí v atmosféře s obsahem dusíku, jehož parciální tlak je 0,1 až 10 Pa. Alespoň jedna katoda, pracující v režimu nefiltrovaného nízkonapěťového oblouku, obsahuje přechodový kov ze skupiny IVB až VIB periodické tabulky nebo hliník (Al) a alespoň jedna další katoda, pracující v režimu magnetronového naprašování, obsahuje nejméně 50 % at. bóru (B), kde do tohoto obsahu se nezapočítává dusík (N) obsažený v katodě.

Description

Oblast techniky
Vynález se týká způsobu nanášení otěruvzdorných vrstev na bázi bóru na substráty metodou PVD, přičemž nanášení probíhá ve vakuové komoře současně z nejméně dvou katod, z nichž jedna pracuje v režimu nefiltrovaného nízkonapěťového oblouku a druhá v režimu magnetronového naprašování. A dále se vynález týká takové otěruvzdorné vrstvy.
Dosavadní stav techniky
Pro nanášení otěruvzdorných se vedle CVD metod (chemical vapour deposition) vyžívají zejména metody fyzikální depozice z plynné fáze, označované zkratkou jX PVD (Physical Vapor Deposition), které zahrnují vakuové napařování, magnetronové naprašování (nereaktivní nebo reaktivn^
Nanášení otěruvzdorných vrstev metodou PVD probíhá ve vakuové komoře. Před samotným nanášením vrstev se v komoře sníží tlak, komora se v závislosti na materiálu nástrojů vyhřeje na příslušnou teplotu, nanese se adhezní vrstva a potom se nanáší otěruvzdomá vrstva.
Nejvýkonnější materiál v oblasti řezných aplikací je jednoznačně kubický nitrid bóru, který se připravuje podobně jako diamant vysokotlakou syntézou. Tento materiál má nejen extrémně vysokou tvrdost, ale na rozdíl od diamantu je vhodný pro obrábění železa a jeho slitin, což tvoří více než 9Q% řezných aplikací.
Vzhledem k vysoké ceně řezných nástrojů na bázi kubického nitridu bóru
vyráběných vysokotlakou syntézou je snaha připravit tento materiál podobně ve formě povlaku. Vrstvy na bázi kubického nitridu bóru jsou již více než 20 let ve fázi vývoje. Přestože jsou popsány laboratorní metody přípravy těchto materiálů ve formě povlaků (například Us|005723188^ „Proces for Producing Layers of Cubic Boron Nitride“), k jejich většímu rozšíření do praxe zatím nedošlo.
• · · · • t · »· • * * · · • · · · · ·· • · · · · ·· • * · · «·
Alternativní cestou přípravy vrstev podobných vlastností jsou multivrstvy a nanokompozitní vrstvy typu TiN/BN s vyšším obsahem B, kde B je vázán především na N. Titan může být obecně ve vrstvě nahrazen přechodovým kovem (Ti, Cr, V, Zr, ...), případně s přídavkem Al či Si. Příprava těchto typů povlaků je technologicky jednodušší, navíc mohou alternativně sloužit jako přechodová vrstva pro přípravu vrstev čistého nitridu bóru.
Existuje technologie přípravy podobných typů vrstev pomocí magnetronového X naprašování (viz například: Surface and Coating Technology, 86-87 (1996) 231236; Tribological behaviour of homogeneous Ti-B-N, Ti-B-N-C and TiN/h-BN/TiB2 multilayer coatings; T.P. Mollart, J. Haupt, R. Gilmore, W. Gissler; Institutefor AdvancedMaterials, Joint Research Centre of the Commission; nebo Powder Metallurgy and Metal Ceramics, Vol. 52, Nos. 1-2, May, 2013 (Russian Originál X Vol. 52, Nos. 1-2, Jan.-Feb., 2013); STRUCTURAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF TIN/BCN COATINGS; P. L. Skrinskii, A. I. Kuzmichev, V. I. Ivashchenko, L. A. Ivashchenko, I. I. Timofeeva, O. O. Butenko, O. Yu. Khizhun, Τ. V. Tomila, and S. N. Dub). Tyto vrstvy se připravují při nízkém parciálním tlaku dusíku s vysokou tvrdostí ve formě povlaku typu TiBN, kde B je vázaný především X na Ti, nikoli na N. Tyto vrstvy se vyznačují nízkou chemickou stabilitou. Pokud se v procesu zvýší parciální tlak reakční atmosféry dusíku, dojde k dekompozici systému na TiN a BN - tedy ke tvorbě vrstvy typu TiN/BN. U magnetronového naprašování dochází v tomto případě bez výjimky k výraznému snížení tvrdosti. Vrstva TiN vyžaduje u této technologie pro kvalitní růst nízký přesně definovaný parciální tlak dusíku. Se zvýšením tlaku se zhorší kvalita vrstvy TiN (sníží se její vnitřní stres a tvrdost). Za vyššího tlaku nelze tedy pomocí magnetronu vytvořit vrstvu TiN/BN s vyšším vnitřním stresem, který je nezbytný pro růst BN ve tvrdé kubické fázi (viz například Thin Solid Films 518 (2009) 1443-1450; Cubic boron nitride based metastable coatings and nanocomposites; Sven Ulrich, Jian Ye, X Michael Stuber, Carlos Ziebert). Pomocí magnetronového naprašování nelze tedy připravit vrtvu typu TiN/BN s vyšší tvrdostí.
Podobně je jako v případě magnetronového naprašování jsou na tom vrstvy • · • · · · • · · · · · « · · · · · · · ···· · · · · · ·· · · · · «
vytvářené odpařováním pomocí elektronového svazku, tzv. e-beam (viz například
Surface and Coating Technology, 54/55 (1992) 255-256; Ti-B-N coatings deposited by magnetron are evaporation; M. Tamura and H. Kubo; Advanced
Materials and Těch. Res. Labs. Nippon Steel Corporation, 1618 Ida. Nakahara-ku,
Kawasaki-shi, Kanagawa 211; Japan).
Existují způsoby přípravy metodou PACVD (viz například Surface and Coatings Technology 163 -164; 2003; 149-156; Superhard nc-TiNya-BN and nc-TiNyaTiBxya-BN coatings prepared by plasma CVD and PVD: a comparative study of their properties; P. Karvankova, M.G.J. Veprek-Heijman, O. Zindulka, A. Bergmaier, S. Veprek), kde zdroj bóru je plyn. Způsoby přípravy vrstev pomocí metody PACVD jsou obecně technologicky náročnější a ve všech uvedených případech se jedná o vrstvy připravené na laboratorních zařízeních. Nedošlo k rozšíření přípravy těchto vrstev do praxe ani touto metodou.
X
Existují metody přípravy těchto typů vrstev pomocí nízkonapěťového oblouku (viz například: Int. Journal of Refractory Metals & Hard Materials 28; 2010; 23-31; Wear-resistant Ti-B-N nanocomposite coatings synthesized by reactive cathodic are evaporation; Jórg Neidhardt, Zsolt Czigány, Bernhard Sartory, Richard 7 Tessadri, Christian Mitterer). Výhoda nízkonapěťového oblouku spočívá vtom, že touto metodou lze připravit kvalitní vrstvu v širokém rozmezí parciálního tlaku dusíku. Nevýhoda této metody spočívá vtom, že materiály svyšším obsahem bóru jsou křehké a v místě hoření oblouku se vlivem tepelného stresu trhají a na povrch vzorků se dostávají velké kusy materiálu (až 10(j^im), které se zabudovávají do povlaku. Některé materiály jako např. B4C(se obloukem prakticky v odpařovat nedají (kusy jsou až 1jmm veliké). Důsledkem je vysoká drsnost povlaku. Tvrdosti vrstev typu TiN/BN připravené touto metodou jsou vyšší, než je tomu v případě depozice pomocí magnetronového naprašování, ale stále pod
hodnotou, které jsme dosáhli naší metodou.
Z českého patentu CZ 304 905 je znám způsob nanášení otěru vzdorných vrstev metodou PVD, kdy se vrstva nanáší současně z alespoň dvou katod, z nichž jedna pracuje v režimu nefiltrovaného nízkonapěťového oblouku a druhá v režimu • · · · < <
• · · • · magnetronového naprašování. Řízení procesních parametrů v tomto případě bylo prováděno standardním způsobem pro magnetronové naprašování, kdy je potřeba zabránit tzv. otrávení povrchu magnetronového targetu dusíkem - tedy za velmi nízkých parciálních tlaků dusíku. Patent je zaměřený na přípravu klasických typů povlaků jako TiAIN, TiN apod. a neřeší přípravu vrstev s obsahem bóru. Popsané řešení nelze jednoduše aplikovat při nanášení vrstev s obsahem bóru, kde je bór vázán přednostně na dusík.
V publikaci „Wear 265 (2008) 741-755; Deposition and characterization of hybrid filtered arc/magnetron multilayer nanocomposite cermet coatings for advanced tribological aplications; V.I.Gorokovsky, C.Bowman, P.E.Gannon, D.VanVorous, A.A.Voevodin, C.Muratore, Z.S.Kang, J.J.Hu Existuje“ je popsána metoda přípravy kombinovaným nanášením pomocí filtrovaného nízkonapěťového oblouku a magnetronu. V tomto případě byla vrstva typu TiBN připravována pouze jako přechodová vrstva bez optimalizace parametrů s ohledem na složení vrstvy a její tvrdost. Metoda filtrovaného nízkonapěťového oblouku má nevýhodu v tom, že pro její optimální účinnost je vyžadován co nejnižší celkový tlak, a tedy i parciální tlak dusíku. V důsledku nižšího parciálního tlaku dusíku nedochází ke tvorbě vrstvy typu TiN/BNz s přímými vazbami mezi bórem a dusíkem. Další nevýhoda této technologie je výrazně nižší rychlost růstu.
Úkolem vynálezu je modifikovat známé způsoby nanášení otěruvzdorných vrstev metodou PVD tak, aby jej bylo možné použít při nanášení vrstev na bázi bóru.
X Podstata vynálezu
Nedostatky stavu techniky odstraňuje způsob nanášení otěruvzdorných vrstev na bázi bóru na substráty metodou PVD, přičemž nanášení probíhá ve vakuové komoře současně z nejméně dvou katod, z nichž jedna pracuje v režimu nefiltrovaného nízkonapěťového oblouku a druhá v režimu magnetronového naprašování, podle vynálezu, jehož podstataspočívá v tom, že vrstvy jsou vybrány ze skupiny tvořené multivrstvami TiN/BN, CrN/BN, TiCrN/BN, AlTiN/BN, AICrN/BN, AITiCrN/BN a nanášení se provádí v atmosféře s obsahem dusíku, jehož parciální • · · · • · · · tlak je 0,1 až 10)Pa. a alespoň jedna katoda, pracující v režimu nefiltrovaného nízkonapěťového oblouku, obsahuje přechodový kov ze skupiny IVB-VIB periodické tabulky nebo hliník (Al) a alespoň jedna další katoda, pracující v režimu magnetronového naprašování, obsahuje nejméně 50 % at. bóru (B), kde do tohoto obsahu se nezapočítává dusík (N) obsažený v katodě.
*Pa.
Podle výhodného provedení je parciální tlak 0,2 až
Výhodou způsobu podle vynálezu je, že lze připravovat tvrdé vrstvy typu TiN/BN, kde B je vázán především na dusík. Vrstvy připravené tímto způsobem mají vysokou tvrdost v širokém pásmu obsahu B od 5 do 20 % at.
Výhodou způsobu podle vynálezu je, že během jednoho procesu je možné připravovat vrstvy s různou stechiometrií (s různým obsahem B).
K
Výhodou způsobu podle vynálezu je, že umožňuje vrstvy nanášet na provozním zařízení.
Podle výhodného provedení je katoda, pracující v režimu nefiltrovaného nízkonapěťového oblouku, a/nebo katoda, pracující v režimu magnetronového naprašování, cylindrická rotační katoda.
Podle dalšího výhodného provedení je katoda, pracující v režimu nefiltrovaného nízkonapěťového oblouku, tvořena materiálem obsahujícím nejméně 50 % at. titanu (Ti),s výhodou nejméně 80 % at. titanu (Ti).
Podle dalšího výhodného provedení je katoda, pracující v režimu magnetronového naprašování, tvořena materiálem obsahujícím nejméně 63 % at. karbidu bóru (B4C).
X
Podle ještě dalšího výhodného provedení je katoda, pracující v režimu magnetronového naprašování, tvořena materiálem obsahujícím nejméně 75 % at. boridu titanu (TiB2).
• · » · • ♦ > · • ·
Nedostatky stavu techniky odstraňuje také otěruvzdomá vrstva na bázi bóru, zhotovená způsobem podle vynálezu.
V Podle výhodného provedení alespoň jedna část otěruvzdorné vrstvy obsahuje přechodový kov ze skupiny IVB/VIB nebo hliník nebo jejich kombinaci, dále pak y γ dusík a bor, přičemž obsah boru je 3f3(Jat.% a bor je vázán alespoň z 50j% na dusík. Zbylý bor ve vrstvě je vázán jakkoli, to znamená, že může být vázán také na dusík, sám na sebe nebo na jakýkoli jiný prvek. Jde o to, že alespoň v části vrstvy je většina boru vázána na dusík. V případě kombinace s titanem se např. zbylý bor může vázat na bor nebo na titan.
Podle dalšího výhodného provedení je část otěruvzdorné vrstvy tvořena multivrstevnou strukturou s periodou menší než 2Ójnmfs výhodou menší než 5jnm. X
Podle dalšího výhodného provedení je multivrstevná struktura tvořena střídáním dvou typů vrstev, přičemž jeden typ je tvořen vrstvou složepou převážně z BN a
A-t.
druhý typ je tvořen převážně nitridem kovů ze skupiny IVBA/IB nebo hliníku nebo jejich kombinace.
X
Je výhodné, když je uvedeným nitridem kovů TiN.
Podle dalšího výhodného provedení má uvedená část vrstvy mikrotvrdost podle č-L γ
Vickerse v rozsahu 4O60GPa.
A
Příklady uskutečnění vynálezu
Způsob nanášení otěruvzdorných vrstev na bázi bóru na substráty metodou PVD, probíhá ve vakuové komoře současně z nejméně dvou cylindrických rotačních katod, z nichž jedna pracuje v režimu nefiltrovaného nízkonapěťového oblouku a druhá v režimu magnetronového naprašování.
• » · • · · · • · · · · · • · · · · · ·· · • · · · ···· · •· · · ·· ·· ··
Materiál z kovových katod je nanášen na substráty (například nástroje) v dusíkové atmosféře.
Substráty v komoře vykonávají rotační pohyb pro dosažení rovnoměrného y nanesení vrstvy.
Jako katody se u popisovaných příkladů provedení používají tři rotující válcové katody, umístěné ve dveřích vakuové komory a jedna centrální rotující válcová katoda, umístěná ve středu komory. Schéma takového zařízení je znázorněno X například v CZ 304 905,
Před vlastním nanášením povlaku proběhne obecně známá procedura:
- naložení substrátů do komory
- evakuace komory,
X - ohřev substrátů v komoře na 500^C,
- po dosažení vhodné teploty a tlaku iontové čistění substrátů.
Po ukončení iontového čištění následuje nanášení vlastní otěruvzdorné vrstvy. Nanášení se provádí v atmosféře s obsahem dusíku, jehož parciální tlak je nejméně 0,1 Pa.
V blízkosti Ti(resp. Cr;resp. TiAl katod se nanáší obloukem vrstva TiN(resp. CrN, resp. TiAIN a v blízkosti B4C katody se nanáší magnetronem vrstva BN (s malým obsahem C). Vytvářené vrstvy jsou díky rotaci vzorků tvořeny multivrstevným X systémem TiN-BN^resp. CrN-BN. Rychlost rotace vzorků byla nastavena tak, aby výsledná perioda vrstvy byla menší než ^nm.
Přikladl: Vrstva TiN-TiBN-BN
Zdroj pro nanášení vrstvy nízkonapěťovým obloukem je osazený katodou Ti.
X, Zdroj pro nanášení vrstvy magnetronovým naprašováním je osazený katodou B4C.
Krok 1: nanášení 1pm monovrstvy TiN ze zdroje nízkonapěťového oblouku Parametry kroku:
* · · · · · • · • · • · • · · *
• · · · · · • ·· • · · • ·· * · ·· • · · · • · >/ proud do oblouku 150^ tlak dusíku 2^a( předpětí na vzorcích 5θ|/
V doba nanášení 2Jh.
Krok 2: Nanášení 0,5pm gradientní vrstvy TiN ->TiN/BN současným nanášením ze zdroje nízkonapěťového oblouku a ze zdroje magnetronového naprašování Parametry gradientního kroku:
/ proudu do oblouku 15(JA, výkon magnetronu plynule roste z na 5^Wf tlak dusíku 1lPa, předpětí na vzorcích 10Cjy doba nanášení 30jmin.
Krok 3: Nanášení 1 pm multivrstvy TiN/BN udržují se parametry procesu konstantní a stejné jako na konci kroku 2 po y dobu 45fmin.
A
Krok 4: Nanášení 0,5pm gradientní multivrstvy TiN/BN->BN
Po dobu 3^nin ve čtvrtém krokufsnižuje proud do oblouku na hodnotu 50/\ a postupně zvedá výkon zdroje magnetronového naprašování na hodnotu 1QkW, v V A současně se zvedá napětí na hodnotu 400jV, tlak se snižuje na 0,5Pa.
Krok 5: Nanášení 1um monovrstvy BN vypne se zdroj nízkonapěťového oblouku, nanášení probíhá pouze ze zdroje magnetronového naprašování, výkon magnetronu 1C^W( tlak dusíku O.f^Pa, předpětí na vzorcích 40(^/, doba nanášení 1^1.
Příklad 2: Vrstva TiAIN-TiBN
Jeden zdroj pro nanášení vrstvy nízkonapěťovým obloukem je osazený katodou Ti, • · • · • · ·
Druhý zdroj pro nanášení vrstvy nízkonapěťovým obloukem je osazený katodou
TiAI.
Zdroj pro pro nanášení vrstvy magnetronovým naprašováním je osazený katodou B4C,
Krok 1: nanášení 1 pm monovrstvy TiAIN ze zdroje nízkonapěťového oblouku z katody TiAI
Parametry kroku:
proud do oblouku 15GA( tlak dusíku 2j?at předpětí na vzorcích 50y, doba nanášení 2^,
Krok 2: nanášení 0,2pm gradientní vrstvy TiAIN->TiN ze zdrojů nízkonapěťových oblouků
Parametry kroku:
proud nízkonapěťového oblouku na katodě TiAI se plynule snižuje ze 15' na proud nízkonapěťového oblouku na katodě Ti se plynule zvyšuje na tlak dusíku plynule klesá předpětí na vzorcích 5C& doba nanášení 15|min.
na hodnotu
- Krok 3: Nanášení 1pm gradientní multivrstvy TiN->TiN/BN současným nanášením pomocí nízkonapěťového oblouku z katody Ti a pomocí zdroje magnetronového naprašování z katody B4C. Gradientní multivrstva vzniká tak, že vzorky jsou periodicky povlakovány z magnetronové katody a z obloukové katody v závislosti na okamžité poloze vzorků během jejich rotace v komoře. Přičemž X parametry nanášení ze zdroje nízkonapěťového oblouku nebo ze zdroje magnetronového naprašování se během procesu mění.
Parametry kroku:
proudu do oblouku se plynule snižuje ze 150W na 100Ά • · · · » · • · · · výkon magnetronu plynule roste z na 1(^W tlak dusíku klesá z l|^e(na O.^Pa, předpětí na vzorcích roste z 5C)|4na 25C|\/ doba nanášení l|h.
Příklad 3: Vrstva CrN-BN
Zdroj pro nanášení vrstvy nízkonapěťovým obloukem je osazený katodou Cr.
Zdroj pro pro nanášení vrstvy magnetronovým naprašováním je osazený katodou B£C.
Krok 1: nanášení 0,5 pm monovrstvy CrN ze zdroje nízkonapěťového oblouku
Parametry kroku:
proud do oblouku 15(^A,
- tlak dusíku 2pa, předpětí na vzorcích 10QÍy doba nanášení 3Q'min.
Krok 2: Nanášení 0,5pm gradientní vrstvy CrN -> BN současným nanášením ze zdroje nízkonapěťového oblouku a ze zdroje magnetronového naprašování Parametry gradientního kroku:
proudu do oblouku snižuje ze 15(^| na 50J^, výkon magnetronu plynule roste z Ή na 1QXW, tlak dusíku postupně klesá z na 0,5jPa , předpětí na vzorcích postupně roste ze 10C^na 30QV, doba nanášení 30|min.
na 0,5jPa,
Krok 3: Nanášení 2pm monovrstvy BN vypne se zdroj nízkonapěťového oblouku, nanášení probíhá pouze ze ¥ zdroje magnetronového naprašování”.
Parametry kroku:
výkon magnetronu 10kW, y
tlak dusíku 0,5jPa( • · • · předpětí na vzorcích doba nanášení 2h,
Pro depozici dostatečně tvrdých vrstev je důležité, aby celková perioda multivrstvy byla pod 5(nm, protože pro vyšší hodnoty dochází k výraznému snížení tvrdosti. S rostoucí tloušťkou vrstvy BN se ztrácí vnitřní stres a dochází k jejímu překlopení do hexagonální fáze.
Část otěruvzdorné vrstvy, zhotovený podle příkladu 1 a popsaná v kroku 3, obsahuje titan, dále pak dusík a bor, přičemž obsah boru je 10 at.% a bor je vázán f
z 60j% na dusík. Zbylý bor je vázán na bor nebo titan. Zároveň je tato část tvořena multivrstevnou strukturou s periodou ^nm. Tato multivrstevná struktura je tvořena střídáním dvou typů vrstev, přičemž jeden typ je tvořen vrstvou složenou převážně z BN a druhý typ je tvořen TiN. Její mikrotvrdost podle Vickerse je
Vrstva zhotovená způsobem podle vynálezu je vhodná pro použití jako otěruvzdorná vrstva na řezné, střižné a tvářecí nástroje, případně jako funkční vrstva na součástkách, kde je vyžadovaná vysoká životnost a nízký koeficient frikce jako ložiska, pístní kroužky spalovacího motoru, ozubených kol apod.

Claims (10)

1. Způsob nanášení otěruvzdomých vrstev na bázi bóru na substráty metodou PVD, přičemž nanášení probíhá ve vakuové komoře současně z nejméně dvou katod, z nichž jedna pracuje v režimu nefiltrovaného nízkonapěťového oblouku a druhá v režimu magnetronového naprašování, vyznačující se tím, že vrstvy jsou vybrány ze skupiny tvořené multivrstvami TiN/BN, CrN/BN, TiCrN/BN, AlTiN/BN, AICrN/BN, AITiCrN/BN a nanášení se provádí v atmosféře s obsahem dusíku, jehož parciální tlak je 0,1 až 1(^’a/a alespoň jedna katoda, pracující v režimu nefiltrovaného nízkonapěťového oblouku, obsahuje přechodový kov ze skupiny IVB-VIB periodické tabulky nebo hliník (Al) a alespoň jedna další katoda, pracující v režimu magnetronového naprašování, obsahuje nejméně 50 % at. bóru (B), kde do tohoto obsahu se nezapočítává dusík (N) obsažený v katodě.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že parciální tlak je s=výhedw
0,2 až 2jPa.
3. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že katoda, pracující v režimu nefiltrovaného nízkonapěťového oblouku, a/nebo katoda, pracující v režimu magnetronového naprašování, je cylindrická rotační katoda.
4 Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že katoda, pracující v režimu nefiltrovaného nízkonapěťového oblouku, je tvořena materiálem obsahujícím nejméně 50 % at. titanu (Ti)(s výhodou nejméně 80 % at. titanu (Ti).
5. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že katoda, pracující v režimu magnetronového naprašování, je tvořena materiálem obsahujícím nejméně 63 % at. karbidu bóru (B4C).
4 · » 4 • · · · • ·
6. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že katoda, pracující v režimu magnetronového naprašování, je tvořena materiálem obsahujícím nejméně 75 % at. boridu titanu (TÍB2).
7. Otěruvzdorná vrstva na bázi bóru,zhotovená způsobem podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že alespoň jedna její část obsahuje přechodový kov ze skupiny IVBA/IB nebo hliník nebo jejich kombinaci, dále pak dusík a bor, přičemž obsah boru je 3/3O|át.% a bor je vázán alespoň z 50(% na dusík, přičemž uvedená část vrstvy je tvořena multivrstevnou strukturou s periodou menší než 2Qnm a uvedená část vrstvy má mikrotvrdost podle Vickerse r v rozsahu 40r60jGPa.
8. Otěruvzdorná vrstva podle nároku 7, vyznačující se tím, že uvedená část vrstvy je tvořena multivrstevnou strukturou s periodou menší než
9. Otěruvzdorná vrstva podle nároku 8, vyznačující se tím, že multivrstevná struktura je tvořena střídáním dvou typů vrstev, přičemž jeden typ je tvořen vrstvou složenou převážně z BN a druhý typ je tvořen převážně nitridem kovů ze skupiny IVBtVIB nebo hliníku nebo jejich kombinace.
10. Otěruvzdorná vrstva podle nároku 9, vyznačující se tím, že uvedeným nitridem kovů je TiN.
CZ2016-61A 2016-02-05 2016-02-05 Způsob nanášení otěruvzdorných vrstev na bázi bóru a otěruvzdorná vrstva CZ306745B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2016-61A CZ306745B6 (cs) 2016-02-05 2016-02-05 Způsob nanášení otěruvzdorných vrstev na bázi bóru a otěruvzdorná vrstva

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2016-61A CZ306745B6 (cs) 2016-02-05 2016-02-05 Způsob nanášení otěruvzdorných vrstev na bázi bóru a otěruvzdorná vrstva

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ201661A3 true CZ201661A3 (cs) 2017-06-07
CZ306745B6 CZ306745B6 (cs) 2017-06-07

Family

ID=59021142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2016-61A CZ306745B6 (cs) 2016-02-05 2016-02-05 Způsob nanášení otěruvzdorných vrstev na bázi bóru a otěruvzdorná vrstva

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ306745B6 (cs)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111850483A (zh) * 2020-07-22 2020-10-30 常州夸克涂层科技有限公司 一种多层梯度硬质涂层及其制备工艺
CZ309606B6 (cs) * 2021-12-15 2023-05-10 Fyzikální Ústav Av Čr, V. V. I. Způsob vytváření pulzního magnetronového výboje společně s obloukovým odpařováním

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4407274C1 (de) * 1994-03-04 1995-03-30 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Herstellung von verschleißfesten Schichten aus kubischem Bornitrid und ihre Anwendung
CZ293777B6 (cs) * 1999-03-24 2004-07-14 Shm, S. R. O. Otěruvzdorný povlak
EP2123789A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-25 Eifeler Werkzeuge GmbH A method of producing hard coatings
CZ304905B6 (cs) * 2009-11-23 2015-01-14 Shm, S.R.O. Způsob vytváření PVD vrstev s pomocí rotační cylindrické katody a zařízení k provádění tohoto způsobu
EP2653583B1 (de) * 2012-04-20 2021-03-10 Oerlikon Surface Solutions AG, Pfäffikon Beschichtungsverfahren zur Abscheidung eines Schichtsystems auf einem Substrat
EP3018233A1 (de) * 2014-11-05 2016-05-11 Walter Ag Schneidwerkzeug mit mehrlagiger PVD-Beschichtung

Also Published As

Publication number Publication date
CZ306745B6 (cs) 2017-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102080207B (zh) 一种DLC/TiAlN/CrN/Cr多层超硬膜涂层及其制备方法
EP2815000B1 (en) Coated cutting tool and method of making the same
Gilewicz et al. Structure, morphology, and mechanical properties of AlCrN coatings deposited by cathodic arc evaporation
TW306936B (cs)
JP7112330B2 (ja) 基材上に硬質材料層を製造するための方法、硬質材料層、切削工具及び被膜源
WO2010140959A1 (en) Nanolaminated coated cutting tool
JP6842233B2 (ja) コーティングされた切削工具、及びコーティングされた切削工具の製造方法
CN104789933A (zh) 一种纳米复合涂层及其沉积方法
CN103898445A (zh) 一种多层AlCrN切削刀具涂层及其制备方法
CN104928638A (zh) 一种AlCrSiN基多层纳米复合刀具涂层及其制备方法
JP2009034781A (ja) 表面被覆切削工具
RU2405060C1 (ru) ИОННО-ПЛАЗМЕННОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ НА ОСНОВЕ (TixAlyCrz)N
CN101831615B (zh) 一种纳米复合钛铬铝硅氮化物刀具涂层及其制备方法
WO2009128782A1 (en) A coated cutting tool and a method of making thereof
CN101831608A (zh) 一种纳米复合钛铝硅氮化物刀具涂层及其制备方法
Gangopadhyay et al. Composition and structure–property relationship of low friction, wear resistant TiN–MoSx composite coating deposited by pulsed closed-field unbalanced magnetron sputtering
Chuan et al. Analysis of Ti-base hard coating performance in machining process: a review
Nordin et al. Deposition and characterisation of multilayered PVD TiN/CrN coatings on cemented carbide
US8293386B2 (en) Al-Ti-Ru-N-C hard material coating
Rebholz et al. The effect of boron additions on the tribological behaviour of TiN coatings produced by electron-beam evaporative PVD
CZ201661A3 (cs) Způsob nanášení otěruvzdorných vrstev na bázi bóru a otěruvzdorná vrstva
Keunecke et al. Boron containing combination tool coatings—characterization and application tests
CN107190229B (zh) 一种自组装纳米氧氮化物耐高温涂层及其制备方法
CN104553139A (zh) 一种金属陶瓷复合结构的纳米多层膜及其制备方法
JP4253184B2 (ja) 密着性に優れた硬質皮膜およびその製造方法