DE102004044919A1 - Dekorative Beschichtung zum Korrosionsschutz auf Basis von Refraktärmetall-Magnesium-Nitriden sowie Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

Dekorative Beschichtung zum Korrosionsschutz auf Basis von Refraktärmetall-Magnesium-Nitriden sowie Verfahren zur Herstellung derselben Download PDF

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Abstract

Dekorative Beschichtung zum Schutz eines Substrates vor Korrosion, Verschleiß und Oxidation auf der Basis von Refraktärmetall-Magnesium-Nitriden. Zum Zwecke einer Verbesserung der Haftung der Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid-Beschichtung (30) zum Substrat (10) werden eine oder mehrere Zwischenschichten (20, 21, 22), vorzugsweise abwechselnd bestehend aus Refraktärmetall und Refraktärmetallnitrid oder aus Refraktärmetall-Magnesium, aufgebracht. Eine oder mehrere Abschlußschichten (40) erfüllen dekorative Zwecke (Metallnitride, Metallkarbide, Metallkarbonitride, Metalloxynitride) oder dienen der Verschleiß- und Reibwertminderung (Hartstoffschichten, Festschmierstoffe). Alle beschriebenen Schichten werden mittels Physical Vapour Deposition (PVD) oder Chemical Vapour Deposition (CVD) Verfahren hergestellt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beschichtung eines Substrates auf der Basis von Refraktärmetall-Magnesium-Nitriden gemäß Anspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Beschichtung gemäß Anspruch 18.
  • Zu den Refraktärmetallen – auch als hochschmelzende Metalle bezeichnet – gehören die Elemente die zur Nebengruppe IVa, Va und VIa zählen, d.h. die Elemente Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo und W. Die Refrektärmetalle sind bei Zimmertemperatur wegen ihrer Passivität zum Teil ziemlich korrosionsbeständig.
  • Die Refraktärmetall-Magnesium-Nitride (RM-Mg-Nitride) – wie z.B. (Ti,Mg)N, (Zr,Mg)N, (Nb,Mg)N usw. – zählen zu den Hartstoffen mit einer hohen Eindringhärte im Bereich zwischen 20.000 und 45.000 N/mm2 bei einem Magnesium-Gehalt von 0 bis ca. 24 Atomprozent [siehe z.B.: M. Fenker, M. Balzer, H. Kappl, O. Banakh, "Some properties of (Ti,Mg)N thin films deposited by reactive dc magnetron sputtering" to be published in Surface Coatings Technology]. Damit liegt die Eindringhärte dieser Nitride im Bereich anderer kommerziell erhältlicher Hartstoffschichten, wie z.B. Chromnitrid, Titannitrid etc.
  • Die Refraktärmetall-Magnesium-Nitride können zur dekorativen Beschichtung von Bauteilen oder Konsumgütern eingesetzt werden. Insbesondere können bei den Titan-Magnesium-Nitriden oder bei den Zirkonium-Magnesium-Nitriden je nach Magnesium-Gehalt in der Beschichtung eine breite Pallette an Farben erzeugt werden, wie z.B. Gold-farben, Kupfer-farben, rötliche Farbtöne, Violet, Blau-Grau bis hin zu Grau-metallisch.
  • Ein weiterer Vorteil der Refraktärmetall-Magnesium-Nitride ist ihre hohe Oxidationsbeständigkeit. Es konnte z.B. nachgewiesen werden, dass Titan-Magnesium-Nitrid wesentlich oxidationsbeständiger ist als Titannitrid. Schon geringe Magnesium-Gehalte im Bereich einiger Atomprozente in der (Ti,Mg)N-Beschichtung reichen aus um das Oxidationsverhalten dramatisch zu verbessern [O. Banakh, M. Balzer, M. Fenker, A. Blatter, „Spectroellipsometric evaluation of colour and oxidation resistance of TiMgN coatings", Thin Solid Films, Vol. 455–456 (2004) 650–655].
  • Des weiteren sind diese Nitridverbindungen bei nicht zu hohen Mg-Gehalten extrem resistent gegen eine große Anzahl verschiedener Säuren und Laugen und damit gegen einen korrosiven Angriff. Der Vorteil gegenüber z.B. Chromnitrid oder Titannitrid besteht darin, dass die RM-Mg-Nitride sehr dicht aufwachsen. Dadurch wird das Grundmaterial vor einem korrosiven Angriff geschützt (z.B gegen Lochfraßkorrosion). Ein Vorteil ist auch das niedrigere elektrochemische Ruhepotenzial der RM-Mg-Nitride. Damit ist der elektrochemische Potenzialunterschied zu vielen unedlen metallischen Substraten (z.B. Schnellarbeitsstahl, Messing etc.) nicht so groß. Je größer der elektrochemische Potenzialunterschied ist, desto stärker ist die treibende Kraft die zur galvanischen Korrosion führen kann.
  • Ferner wird beispielsweise im Automobilbereich die Vermeidung von Beschichtungen mit 6-wertigem Chrom aus Gründen des Umweltschutzes und der Nachhaltigkeit angestrebt (EU Altauto-Richtlinie 2000/53/EG). Chromhaltige Beschichtungen könnten dabei durch RM-Mg-Nitride ersetzt werden.
  • RM-Mg-Nitrid-Schichten auf Stahlsubstraten haben sich in Korrosionstests (z.B. Salzsprühtest nach DIN 50021) als extrem beständig erwiesen. Salzsprühtests an mit RM-Mg-Nitrid-beschichtetem Edelstahl (z.B. 1.4034) haben selbst nach 288 h zu keiner nennenswerten Rotrostbildung geführt. Bei CrN-beschichtetem Schnellarbeitsstahl (z.B. 1.3207 oder 1.3243) zeigte sich schon in den ersten 24 h Salzsprühtest eine Rotrostbildung – unabhängig davon, ob die Probe mit nur 2–3 oder 10 μm Chromnitrid oder ob die Probe mit einer 5 μm Cr/CrN-Multilagenschichten versehen war. Hingegen kam es bei TiMgN-beschichtetem Schnellarbeitsstahl (Schichtdicke 2–3 μm) innerhalb von 24 h zu keiner Rotrostbildung. Nach 336 h Salzsprühtests konnten an diesen Proben nur 2 Rotroststellen identifiziert werden. Damit zeigen die RM-Mg-Nitrid-Beschichtungen exzellente Eigenschaften zum Schutz von Stahl vor Korrosion, insbesondere in aggresiven Medien wie zum dem Salzsprühnebel.
  • Dünne Schichten auf Metallnitridbasis wie TiN, TiAlN oder CrN, die nach dem Physical Vapour Deposition (PVD) Verfahren hergestellt werden, besitzen üblicherweise Poren oder Mikrorisse, die durch die Mikrostruktur beim kolumnaren Schichtwachstum und damit durch den Beschichtungsprozess sowie durch das Substrat und Kontaminationen desselbigen verursacht werden. Wird ein PVD-beschichtetes Stahlsubstrat einem korrosiven Medium ausgesetzt, so wird das unedlere Grundmaterial durch diese Schichtdefekte angegriffen (Lochfraß- oder Spaltkorrosion). Die bisherigen, mittels PVD-Methode hergestellten Schichten müssen daher sehr dick sein, um den Weg des korrosiven Mediums zum Substratmaterial zu verlängern und damit einen ausreichenden Korrosionsschutz zu bieten. Damit sind sie unwirtschaftlich und zu teuer.
  • Alternativ kann eine mit einem zweiten, abweichenden Beschichtungsverfahren, beispielsweise auf elektrochemischem Wege aufgebrachte Zwischenschicht verwendet werden, die dann den notwendigen Korrosionsschutz bietet. Auf diese Zwischenschicht wird die Verschleißschutz- bzw. die dekorative Schicht mit dem PVD-Verfahren aufgebracht. Diese Form der Duplexbeschichtung ist aber ebenfalls unwirtschaftlich, da mehrere verschiedene Verfahren mit entsprechenden zeitaufwendigen Arbeitsunterbrechungen verwendet werden müssen.
  • Eine weitere Alternative ist das in der DE 100 22 274 A1 beschriebene Verfahren, bei welchem Niob- bzw. Tantal-Schichten zum Korrosionsschutz auf Stahlsubstraten abgeschieden werden. Nachteilig bei diesem Verfahren ist aber, dass entweder eine spezielle Vakuumtechnologie wie das Arc Bond Sputtering (ABS) hierfür verwendet wird, das von der Firma Hauzer, Venlo, NL vertrieben wird, oder dass zwei verschiedene Beschichtungsquellen in der Vakuumkammer vorhanden sein müssen, beispielsweise ein kathodischer Lichtbogenverdampfer und eine Magnetron Sputterquelle. Ein weiterer Nachteil ist die Abscheidung von reinen Metallschichten. Diese besitzen nicht die hohe Härte von Nitridschichten und sind dadurch nicht so verschleißbeständig.
  • Die DE 100 11 583 A1 beschreibt zwar den Verschleißschutz von Viellagenschichten bestehend aus CrN/NbN bzw. CrN/TaN aber nicht die korrosionsschützenden Eigenschaften dieser Schichten. Es wird die physikalische Eigenschaft ausgenutzt, dass es bei Variation der Schichtdicken der einzelnen Lagen zu einem Maximum in der Härte der Viellagenschichten kommt (Optimum der Einlagenschichtdicke bei 1,5 bis 2,5 nm). Diese Schichten werden häufig auch als Superlattice-Schichten bezeichnet.
  • Dem hier vorgestellten Stand der Technik haftet somit der Nachteil an, dass nur mehrgliedrige Beschichtungsprozesse mit hohem Zeit- und Arbeitsaufwand einen befriedigenden Schutz des Substrates erreichen können. Alternativ besteht die Möglichkeit einer sehr dicken und materialaufwendigen Schutzbeschichtung oder der Verwendung kostenintensiver Multilayerschichten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschichtung mit dekorativen Eigenschaften mit guter bis sehr guter Haftung zum Grundmaterial bereitzustellen, die sowohl einen extrem hohen Korrosionsschutz, Verschleißschutz und Oxidationsschutz des Substrates bietet und die in einem einzigen Beschichtungsprozess zeiteffektiv und kostengünstig hergestellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die Beschichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 18 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße dekorative Korrosions-, Verschleiß- und Oxidationsschutzschicht basiert auf dem Beschichtungsmaterial Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid. Die Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid-Beschichtung wird mittels Physical Vapour Deposition (PVD) oder Chemical Vapour Deposition (CVD) Verfahren hergestellt.
  • Zum Zwecke der besseren Anhaftung der Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid-Beschichtung an das Substrat werden eine oder mehrere Zwischenschichten bestehend aus Refraktärmetallen oder Magnesium-Refraktärmetallen wie z.B. Titan oder Vanadium oder Zirkonium oder Titan-Magnesium oder Vanadium-Magnesium oder Zirkonium-Magnesium etc. ebenfalls im PVD- oder CVD-Verfahren aufgebracht. Bevorzugt wird dabei die Beschichtung des Substrates mit einer ersten Zwischenschicht aus einem Refraktärmetall wie z.B. Titan oder Vanadium oder Zirkonium, die direkt mit dem Substrat in Kontakt steht, begonnen und das Zwischenschichtsystem auf der der Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid-Schicht zugewandten Seite mit einer Refraktärmetall-Nitridschicht, die in direktem Kontakt mit der Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid-Beschichtung steht, abgeschlossen.
  • Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Beschichtung auf metallische Substrate, beispielsweise Stahlsubstrate, aufgebracht.
  • Für dekorative Beschichtungen werden entweder direkt Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid-Beschichtungen verwendet. Wie eingangs beschrieben können mit den RM-Mg-Nitriden – insbesondere mit (Ti,Mg)N- oder (Zr,Mg)N-Beschichtungen – eine Reihe von dekorativen Farben erzeugt werden. Oder es wird auf die Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid-Beschichtung eine oder mehrere Metallnitridschichten, vorzugsweise TiN, ZrN, CrN, TiAlN, TiZrN, TiNbN, TiMgN, TiC, TiCN, ZrCN, TiAlCN oder CrCN, aufgebracht.
  • Bei reibungsmindernden und korrosionsschützenden Schichtsystemen können ebenfalls eine oder mehrere Abschlußschichten aufgebracht werden. Verwendung finden hierfür Festschmierstoffe wie MoS2, AlMoS2, TiMoS2, WS2, WC, TiC, VC, NbC, ZrC oder Refraktärmetall-Magnesium-Karbide oder Refraktärmetall-Magnesium-Karbonitride sowie Hartstoffe, beispielsweise Kohlenstoff-basierte Schichtsysteme wie DLC, ta-C, a-C:H oder Metall-C:H. Auch die Abschlußschichten (Top-Coatings) werden mittels PVD- oder CVD-Verfahren aufgebracht.
  • Die Abschlußschichten können auch als Gradientenschichtsystem mit einem stufenartigen oder kontinuierlichen Übergang der stofflichen oder strukturellen Ausbildung der Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid-Beschichtung zur äußersten Abschlußschicht ausgebildet werden. Beispielhaft kann der Gradientenübergang von der RM-Mg-N-Beschichtung über RM-Mg-CN-Abschlußschichten in der Mitte des Abschlußschichtensystems zu RM-Mg-C-Abschlußschichten an der Oberfläche des Abschlußschichtensystems realisiert werden.
  • Der besondere Vorzug der erfindungsgemäßen Beschichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zu deren Herstellung besteht darin, dass alle erforderlichen Schichten, also RM-Mg-N-, Zwischen- und Abschlußschichten, mit dem gleichen PVD- oder CVD-Verfahren aufgebracht werden können. Damit ist das Verfahren kostengünstig und zeitsparend. Beispielsweise ist nur noch ein Lohnbeschichtungsunternehmen für die Ausbildung der erfindungsgemäßen Beschichtung erforderlich.
  • Um optimalen Korrosionsschutz für metallische Substrate zu gewährleisten, ist bei den PVD-Beschichtungsverfahren insbesondere die Kathodenzerstäubung vorzuziehen, da mit diesem Verfahren relativ dichte Schichten mit möglichst geringer Defektdichte abgeschieden werden können. Ein konkurrenzfähiges Verfahren zur Abscheidung von Nitridschichten – wie das kathodische Lichtbogenverfahren – hat zumeist den Nachteil, dass es zu einer Koabscheidung von metallischen Phasen durch die sogenannte Tröpfchenbildung (Droplets) während des Verdampfens kommt. Diese führen üblicherweise zu einer drastischen Verschlechterung des Korrosionsverhaltens der Nitridschicht.
  • Für die Kathodenzerstäubung kann das balancierte als auch das unbalancierte Magnetron Sputterverfahren eingesetzt werden.
  • Die Untersuchung oder der Einsatz von Magnesium-haltigen Nitridschichten fand vermutlich bisher keine weite Verbreitung, da Magnesium und Magnesiumlegierungen als besonders korrosionsanfällig bekannt sind. Unsere Untersuchugen am System RM-Mg-N/Stahl haben aber z.B. gezeigt, dass bei nicht zu hohen Mg-Gehalten in den RM-Mg-N-Schichten ein exzellenter Korrosionsschutz des Stahlsubstrates in beispielsweise Salzhaltigen Flüssigkeiten oder Gasen (Salzsprühnebel) erzielt werden kann.
  • Ein weiterer wichtiger Punkt für Korrosions-, Verschleiß- und Oxidationsschützende Beschichtungen ist die Haftung der Schichten. Aus diesem Grunde ist es wichtig, eine exzellente Haftung zwischen RM-Mg-N-Schicht und Substrat zu erzielen. Zur Optimierung der Haftung ist daher besonders vorteilhaft, wenn die Substrate zunächst bevorzugt für 2–40 min in einer Argon- oder Argon/Wasserstoff-Atmosphäre sputtergereinigt werden. Dies geschieht vorzugsweise durch das Erzeugen einer Glimmentladung an den Substraten, welche durch Anlegen einer Substrat-Vorspannung im Bereich zwischen –200 V bis –1500 V während der Sputterreinigung aufrecht erhalten wird.
  • Die anschließende Abscheidung der Zwischenschichten erfolgt vorzugsweise ohne Anlegen einer Vorspannung an das Substrat. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, zwei Zwischenschichten zwischen Substrat und Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid-Beschichtung aufzubringen, bestehend aus beispielsweise einer Refraktärmetall-Zwischenschicht wie z.B. Titan oder Vanadium oder Zirkonium in direktem Kontakt mit dem Substrat und einer Refraktärmetall-Nitrid-Zwischenschicht wie z.B. TiN oder VN oder ZrN in direktem Kontakt mit der Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid-Beschichtung. Dieses Schichtdesign erfordert somit mindestens zwei Beschichtungsquellen: eine aus Titan oder Vanadium oder Zirkonium und eine aus Magnesium oder Magnesium-Refraktärmetall.
  • Eine weitere in der Praxis durchführbare Variante ist die Abscheidung mit nur einem Targetmaterial, d.h. einem Refraktärmetall-Magnesium-Mischtarget. In diesem Fall wird zunächst eine Zwischenschicht aus Refraktärmetall-Magnesium (z.B. TiMg) auf das Substrat aufgebracht. Anschliessend kann noch eine weitere Zwischenschicht aus z.B. Refraktärmetall-Magnesium und weiteren reaktiven Elementen wie z.B. Sauerstoff, Sauerstoff/Stickstoff, Kohlenstoff, Kohlenstoff/Stickstoff, Bor oder Bor/Kohlenstoff/Stickstoff aufgebracht werden. Danach erfolgt dann die Schichtabscheidung mit Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid (z.B. TiMgN).
  • Die Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid-Beschichtung wird bevorzugt in einer Argon/Stickstoff-Atmosphäre abgeschieden. Dabei kann es vorteilhaft sein, gleichzeitig eines oder mehrere weitere der Elemente Al, In, Si, Fe, Co, Ni, Cu, Y oder weiterer Refraktärmetalle im Bereich zwischen 0,1 und 50 Atomprozent mit abzuscheiden. Beispielsweise kann der entsprechende Elementanteil mit im Refraktärmetall- oder Refraktärmetal-Magnesium-Targetmaterial enthalten sein.
  • Für die Abscheidung der Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid-Schicht ist es vorteilhaft, eine Vorspannung im Bereich zwischen +50 V und –400 V an das Substrat anzulegen.
  • Besitzen die zu beschichtenden Substratmaterialien eine hohe Rauheit oder Poren, so ist eine Substratbewegung gegenüber den Sputterkathoden während der Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid- Abscheidung sehr vorteilhaft, beispielsweise durch Einfach- oder Mehrfachrotationen. Zusätzlich kann die Abscheidung auch bei einem höherem Gesamtdruck durchgeführt werden, um die Streufähigkeit der abzuscheidenden Metall- und Gasteilchen zu erhöhen.
  • Die bevorzugten Schichtdicken für die Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid-Beschichtung liegen jeweils im Bereich zwischen 5 nm und 20,0 μm, für die Zwischenschichten jeweils im Bereich zwischen 5 nm und 10 μm, für die Abschlußschichten jeweils im Bereich zwischen 0,1 und 5,0 μm.
    •
  • Es zeigen als Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Beschichtung:
  • 1 einen Querschnitt des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Beschichtung mit jeweils einer Zwischenschicht aus Titan oder Zirkonium und Titannitrid oder Zirkoniumnitrid,
  • 2 einen Querschnitt des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Beschichtung mit jeweils einer Zwischenschicht aus Titan oder Zirkonium und Titannitrid oder Zirkoniumnitrid sowie einer Abschlußschicht,
  • 3 einen Querschnitt des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Beschichtung mit nur einer Zwischenschicht aus Titan-Magnesium oder Zirkonium-Magnesium,
  • 4 einen Querschnitt des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Beschichtung mit nur einer Zwischenschicht aus Titan-Magnesium oder Zirkonium-Magnesium sowie einer Abschlußschicht,
    mit folgenden Bezugszeichen:
    • 10
    Substrat
    20
    Titan-Magnesium- oder Zirkonium-Magnesium-Zwischenschicht
    21
    Titan- oder Zirkonium-Zwischenschicht
    22
    Titannitrid- oder Zirkoniumnitrid-Zwischenschicht
    30
    Titan-Magnesium-Nitrid- oder Zirkonium-Magnesium-Nitrid-
    Beschichtung
    40
    Abschlußschicht.

Claims (25)

  1. Beschichtung eines Substrates mit einem Schichtsystem, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Schichtsystem mindestens eine Schicht bestehend aus Refraktärmetall-Magnesium-Nitriden enthält.
  2. Beschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Substrat und der Beschichtung aus Refraktärmetall-Magnesium-Nitriden eine oder mehrere Zwischenschichten aufgebracht werden.
  3. Beschichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Zwischenschichten aus Refraktärmetallen oder Magnesium-Refraktärmetallen bestehen.
  4. Beschichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Zwischenschichten aus einem Nitrid oder Karbid oder Borid oder Oxid oder Oxynitrid oder Karbonitrid oder Borkarbonitrid eines Refraktärmetalls oder eines Magnesium-Refraktärmetalls bestehen.
  5. Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die direkt mit dem Substrat in Kontakt stehende Zwischenschicht vorzugsweise aus Refraktärmetall besteht.
  6. Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die direkt mit der Beschichtung aus Refraktärmetall-Magnesium-Nitriden in Kontakt stehende Zwischenschicht vorzugsweise aus Refraktärmetall-Nitriden besteht.
  7. Beschichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht ein Gradientenschichtsystem mit einem stufenartigen oder kontinuierlichen Übergang der stofflichen oder strukturellen Ausbildung der Beschichtung aus Refraktärmetall-Nitriden zur nachfolgenden Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid-Beschichtung bilden.
  8. Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Refraktärmetall-Magnesium-Nitriden eine Schichtdicke im Bereich zwischen 5 nm und 20 μm besitzt.
  9. Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschichten jeweils eine Schichtdicke im Bereich zwischen 5 nm und 10,0 μm besitzen.
  10. Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung auf ein metallisches Substrat oder auf einen metallisierten Kunststoff aufgebracht wird.
  11. Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung das Substrat vor Korrosion oder Verschleiß oder Oxidation schützt und es mit einer dekorativen Farbe versieht, und die Zwischenschichten die Haftung zwischen Substrat und der Beschichtung aus Refraktärmetall-Magnesium-Nitriden verbessern.
  12. Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Beschichtung aus Refraktärmetall-Magnesium-Nitriden eine oder mehrere Abschlußschichten aufgebracht werden.
  13. Beschichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlußschichten dekorative Zwecke erfüllen und aus TiMgN, ZrMgN, TiN, ZrN, CrN, TiAlN, TiZrN, TiNbN, TiC, TiCN, ZrCN, TiAlCN, TiON oder CrCN bestehen.
  14. Beschichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlußschichten verschleißschützende oder reibmindernde Zwecke erfüllen und aus MoS2, AlMoS2, TiMoS2, WS2, WC, TiC, VC, NbC, ZrC oder Refraktärmetall-Magnesium-Karbide oder Refraktärmetall-Magnesium-Karbonitride oder aus Kohlenstoff-basierenden Schichtsystemen (DLC, ta-C, a-C:H, Metall-C:H) bestehen.
  15. Beschichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlußschichten ein Gradientenschichtsystem mit einem stufenartigen oder kontinuierlichen Übergang der stofflichen oder strukturellen Ausbildung der Beschichtung aus Refraktärmetall-Magnesium-Nitriden zur äußersten Abschlußschicht bilden.
  16. Beschichtung nach Anspruch 15, daurch gekennzeichnet, dass das Gradientenschichtsystem den Übergang von Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid nach Refraktärmetall-Magnesium-Karbonitrid nach Refraktärmetall-Magnesium-Karbid darstellt.
  17. Beschichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlußschichten jeweils eine Schichtdicke im Bereich zwischen 0,1 und 5,0 μm besitzen.
  18. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid die Zwischen- und Abschlußschichten vorzugsweise mit dem Physical-Vapour-Deposition (PVD) Verfahren aufgebracht werden.
  19. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtabscheidung entweder mit einem oder mehreren Targetmaterialien d.h. mit einem Refraktärmetall-Magnesium-Mischtarget oder einem oder mehreren Refraktärmetall-Target(s) und einem oder mehreren Magnesium-Targets erfolgt.
  20. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschichten vorzugsweise ohne Anlegen einer Vor- oder Biasspannung an das Substrat abgeschieden werden.
  21. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Zwischenschichtabscheidung das Substrat vorzugsweise in einem Argon- oder Argon-Wasserstoff-Plasma einer Glimmentladung sputtergereinigt wird.
  22. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass während der Sputterreinigung eine Vorspannung im Bereich zwischen –200 V und –1500 V am Substrat anliegt.
  23. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass während der Abscheidung der Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid-Beschichtung eine Vorspannung im Bereich zwischen +50 V und –400 V am Substrat anliegt.
  24. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass während Abscheidung der Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid-Beschichtung eines oder mehrere weitere der Elemente Al, In, Si, Fe, Co, Ni, Cu, Y oder weiterer Refraktärmetalle im Bereich zwischen 0,1 und 50 Atomprozent gleichzeitig mit abgeschieden werden oder der genannte Elementanteil im Refraktärmetall oder im Refraktärmetall-Magnesium-Targetmaterial enthalten ist.
  25. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass während Abscheidung der Refraktärmetall-Magnesium-Nitrid-Beschichtung die Substrate gegenüber den Sputterkathoden bewegt werden.
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