DE202020105009U1 - Al-rich AlCrN-based coating - Google Patents

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Abstract

Beschichtetes Substrat mit einer Oberfläche, die mit einer Beschichtung beschichtet ist, die mindestens eine AICrN-basierte Schicht umfasst, dadurch gekennzeichnet ist, dass
- die mindestens eine AICrN-basierte Schicht eine chemische Elementzusammensetzung gemäß der folgenden Formel (AlaCrb)(NcArd)y mit 0 ≤ d < 0,02, 1 ≥ c > 0,98, a+b = 1, c+d = 1 und a ≥ 0,75 hat, wobei a, b , c und d die atomaren Anteile der Konzentration von Aluminium, Chrom, Stickstoff bzw. Argon sind und 0,99 ≤ y ≤ 1,1.Coated substrate with a surface which is coated with a coating which comprises at least one AlCrN-based layer, characterized in that
the at least one AlCrN-based layer has a chemical element composition according to the following formula (Al a Cr b ) (N c Ar d ) y with 0 d <0.02, 1 c> 0.98, a + b = 1 , c + d = 1 and a ≥ 0.75, where a, b, c and d are the atomic fractions of the concentration of aluminum, chromium, nitrogen and argon and 0.99 ≤ y ≤ 1.1.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft harte Beschichtungen mit mindestens Al, Cr und N mit einem Al/Cr-Verhältnis von mehr als 3 (Ai/Cr> 3), die mittels physikalischer Abscheidung aus der Gasphase (abgekürzt „PVD“), z.B. durch kathodische Lichtbogen-PVD-Verfahren oder magnetronunterstützte Sputter-Verfahren (abgekürzt mit „MS“ aufgrund der häufig verwendeten Terminologie Magnetron-Sputtern) wie DC-MS und HiPIMS, auf Werkstücken abgeschieden werden.The present invention relates to hard coatings with at least Al, Cr and N with an Al / Cr ratio of more than 3 (Ai / Cr> 3), which are produced by means of physical deposition from the gas phase (abbreviated “PVD”), for example by cathodic arcing PVD processes or magnetron-assisted sputtering processes (abbreviated to "MS" due to the frequently used terminology magnetron sputtering) such as DC-MS and HiPIMS, can be deposited on workpieces.

Technologischer BereichTechnological area

Die beiden wichtigsten verwendeten PVD-Technologien zum Beschichten von Schneidwerkzeugen sind das kathodische Lichtbogen-PVD-Verfahren und das Magnetron-Sputter-PVD-Verfahren. Die beiden wichtigsten Varianten des Magnetron-Sputter-PVD-Verfahrens sind das klassische DC-MS (Gleichstrom-Magnetron-Sputtern) und das HiPIMS (aus der englischen Terminologie für „high impulse magnetron sputtering“ (Hochleistungsimpuls-Magnetron-Sputtern) - auch HPPMS genannt aus der englischen Terminologie für „high power pulsed magnetron sputtering“).The two most important PVD technologies used for coating cutting tools are the cathodic arc PVD process and the magnetron sputter PVD process. The two most important variants of the magnetron sputter PVD process are the classic DC-MS (direct current magnetron sputtering) and the HiPIMS (from the English terminology for “high impulse magnetron sputtering” - also HPPMS called from the English terminology for "high power pulsed magnetron sputtering").

Beim HIPIMS-Verfahren wird einem Target, das während des Beschichtungsprozesses als Kathode zum Sputtern von Material von der Targetoberfläche betrieben wird, eine sehr hohe Entladungsstromdichte angelegt. Dadurch wird Sputtermaterial in eine Vakuumbeschichtungskammer hineingetragen, so dass in der Beschichtungskammer ein Plasma mit hoher Elektronendichte erzeugt wird und die im erzeugten Plasma enthaltenen gesputterten Partikel in hohem Maße ionisiert werden. Für die Durchführung von HiPIMS-Verfahren werden Leistungsdichten zwischen 250 W/cm2 und 2000 W/cm2 verwendet, und an den Generator, der die Leistung liefert, werden besondere Anforderungen gestellt. Insbesondere ist es nicht möglich, das Target dauerhaft mit einer so hohen Leistung zu versorgen, da dies zu einer Überhitzung und damit zu einer Beschädigung führen würde. Die Leistung muss daher gepulst werden. Innerhalb des Leistungsimpulses treten die sehr hohen gewünschten Entladungsdichten auf, und das Target erwärmt sich. Während der Impulspause kann das Target wieder abkühlen. Die Pulsdauer und die Pulspausendauer müssen so koordiniert werden, dass die an das Target angelegte Durchschnittsleistung einen Schwellenwert nicht überschreitet. Für HIPIMS werden daher Generatoren benötigt, die gepulste Leistung auf sehr hohem Niveau liefern können.In the HIPIMS process, a target that is operated as a cathode for sputtering material from the target surface during the coating process is subjected to a very high discharge current density. As a result, sputtering material is carried into a vacuum coating chamber, so that a plasma with a high electron density is generated in the coating chamber and the sputtered particles contained in the generated plasma are ionized to a high degree. Power densities between 250 W / cm 2 and 2000 W / cm 2 are used to carry out HiPIMS processes, and special requirements are placed on the generator that supplies the power. In particular, it is not possible to permanently supply the target with such a high power, since this would lead to overheating and thus to damage. The power must therefore be pulsed. The very high desired discharge densities occur within the power pulse, and the target heats up. The target can cool down again during the pulse pause. The pulse duration and the pulse pause duration must be coordinated in such a way that the average power applied to the target does not exceed a threshold value. Generators that can deliver pulsed power at a very high level are therefore required for HIPIMS.

Beschreibung der vorliegenden ErfindungDescription of the present invention

Die vorliegende Erfindung stellt ein beschichtetes Substrat mit einer Beschichtung wie in Anspruch 1 beschrieben und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung wie in den Ansprüchen 2 bis 9 bereit.The present invention provides a coated substrate having a coating as described in claim 1 and preferred embodiments of the invention as in claims 2-9.

Die Beschichtung wird vorzugsweise mittels PVD-Verfahren, beispielsweise durch kathodische Lichtbogen-Verfahren oder Magnetron-unterstützte Sputter-Verfahren wie DC-MS und HiPIMS abgeschieden.The coating is preferably deposited by means of PVD processes, for example cathodic arc processes or magnetron-assisted sputtering processes such as DC-MS and HiPIMS.

Die erfindungsgemäße Beschichtung kann mit einer oder mehreren Schichten hergestellt werden.The coating according to the invention can be produced with one or more layers.

Die Schichten können sich hinsichtlich Schichtstruktur, Zusammensetzung, mechanischen Eigenschaften, Rauheit, Haftung und Morphologie unterscheiden.The layers can differ in terms of layer structure, composition, mechanical properties, roughness, adhesion and morphology.

Je nach Anwendung werden unterschiedliche Eigenschaften oder sogar eine Kombination der Eigenschaften der Untersuchung unterstützt. Es wäre daher wünschenswert, ein Verfahren zu haben, mit dem diese Eigenschaften gezielt und kontinuierlich festgelegt werden können.Depending on the application, different properties or even a combination of the properties of the investigation are supported. It would therefore be desirable to have a method with which these properties can be determined in a targeted and continuous manner.

Der oben erwähnte Aspekt spielt eine wichtige Rolle, da Schichten mit unterschiedlicher Kristallstruktur und unterschiedlichen Eigenschaften in einer Beschichtung kombiniert werden können, wodurch diese Beschichtung auf bestimmte Anwendungen zugeschnitten wird Das Bereitstellen von Beschichtungen, die auf bestimmte Anwendungen zugeschnitten sind, ist eines der Ziele, die durch die vorliegende Erfindung erreicht werden.The aspect mentioned above plays an important role since layers with different crystal structures and different properties can be combined in one coating, thereby tailoring this coating to specific applications. One of the goals is to provide coatings that are tailored to specific applications can be achieved by the present invention.

Die Erfinder haben herausgefunden, dass, falls das PVD-Verfahren auf reaktive Weise durchgeführt wird, d.h. durch Einleiten von mindestens einem Reaktivgas in die Beschichtungskammer zur Durchführung des Beschichtungsprozesses, besteht eine direkte Korrelation zwischen dem Reaktivgasverbrauch und vielen mechanischen Eigenschaften der auf diese Weise hergestellten Schichten.The inventors have found that if the PVD process is carried out in a reactive manner, ie by introducing at least one reactive gas into the coating chamber to carry out the coating process, there is a direct correlation between the reactive gas consumption and many mechanical properties of the layers produced in this way .

Die Erfinder schlagen daher vor, die Abhängigkeit des Reaktivgasverbrauchs von dem in der Beschichtungskammer während eines Beschichtungsprozesses herrschenden Reaktivgaspartialdruck zu bestimmen, um die Schichteigenschaften gezielt zu beeinflussen.The inventors therefore propose to determine the dependency of the reactive gas consumption on the reactive gas partial pressure prevailing in the coating chamber during a coating process in order to influence the layer properties in a targeted manner.

Zu diesem Zweck kann beispielsweise der Reaktivgaspartialdruck in Abhängigkeit des Reaktivgasflusses gemessen werden, und zwar einmal ohne, dass ein Plasma zum Beschichten gezündet wird und ein zweites Mal mit gezündetem Plasma. Beide Messungen können als Reaktivgasfluss in Abhängigkeit von dem in der Kammer herrschenden Partialdruck dargestellt werden. Bei gleichem Reaktivgaspartialdruck ist der Reaktivgasfluss bei gezündetem Plasma größer als ohne Plasma, da bei gezündetem Plasma ein Teil des Reaktivgases verbraucht wird. Somit ist die Differenz des Reaktivgasflusses ein Maß für den Reaktivgasverbrauch.For this purpose, for example, the reactive gas partial pressure can be measured as a function of the reactive gas flow, to be precise once without a plasma being ignited for coating and a second time with ignited plasma. Both measurements can be displayed as a reactive gas flow depending on the partial pressure prevailing in the chamber. With the same reactive gas partial pressure, the reactive gas flow is greater when the plasma is ignited than without plasma, since part of the reactive gas is consumed when the plasma is ignited. The difference in the reactive gas flow is therefore a measure of the reactive gas consumption.

Die vorliegende Erfindung betrifft konkret.

  • Ein beschichtetes Substrat mit einer Oberfläche, die mit einer Beschichtung beschichtet ist, die mindestens eine AICrN-basierte Schicht umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass
    • - die mindestens eine AlCrN-basierte Schicht eine chemische Elementzusammensetzung gemäß der folgenden Formel (AlaCrb)(NcArd)y mit 0 ≤ d < 0,02, 1 ≥ c > 0,98, a+b = 1, c+d = 1 und a ≥ 0,75 hat, wobei a, b, c und d die atomaren Anteile der Konzentration von Aluminium, Chrom, Stickstoff bzw. Argon sind und 0,99 ≤ y ≤ 1,1.
  • Ein beschichtetes Substrat wie direkt oben beschrieben, dadurch gekennzeichnet, dass 0,75 ≤ a ≤ 0,96.
  • Ein beschichtetes Substrat gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine AICrN-basierte Schicht eine fcc-Kristallstruktur oder eine Mischung aus einer fcc- und einer hcp-Kristallstruktur aufweist.
  • Ein beschichtetes Substrat gemäß einer der direkt oben beschriebenen Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine AICrN-basierte Schicht ein E-Modul E in einem Bereich von 250 GPa ≤ E ≤ 500 GPa aufweist oder E in einem Bereich von 250 GPa < E < 500 GPa liegt.
  • Ein beschichtetes Substrat gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine AICrN-basierte Schicht eine feinkörnige Struktur aufweist, die Körner mit einer Korngröße gz in einem Bereich von 5 nm ≤ gz ≤ 50 nm aufweist oder gz in einem Bereich von 5 nm < gz < 50 nm liegt.
  • Ein beschichtetes Substrat gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine AICrN-basierte Schicht eine bevorzugte (111) Textur aufweist.
  • Ein beschichtetes Substrat gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine AICrN-basierte Schicht eine Druckspannung s in einem Bereich von 0,5 GPa ≤ s ≤ 7 GPa aufweist oder s in einem Bereich von 0,5 GPa < s < 7 GPa liegt (d.h. negative Eigenspannung in einem Bereich von -0,5 GPa ≤ s ≤ -7 GPa oder in einem Bereich von -0,5 GPa < s <-7 Gpa).
  • Ein beschichtetes Substrat gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine AICrN-basierte Schicht eine Schichtdicke Ith in einem Bereich von 0,1 µm < Ith < 50 µm aufweist.
  • Ein beschichtetes Substrat gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung mehr als eine AICrN-basierte Schicht umfasst, wobei die AICrN-basierten Schichten abwechselnd übereinander abgeschieden werden.
  • Ein beschichtetes Substrat gemäß der direkt oben beschriebenen Ausführungsform, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine AlCrN-basierte Schicht eine fcc-Kristallstruktur aufweist und mindestens eine AlCrN-basierte Schicht eine hcp-Kristallstruktur aufweist.
  • Ein beschichtetes Substrat gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine AlCrN-basierte Schicht eine Mischung aus einer fcc- und einer hcp-Kristallstruktur aufweist.
The present invention relates specifically.
  • A coated substrate having a surface coated with a coating comprising at least one AlCrN-based layer, characterized in that
    • the at least one AlCrN-based layer has a chemical element composition according to the following formula (Al a Cr b ) (N c Ar d ) y with 0 d <0.02, 1 c> 0.98, a + b = 1 , c + d = 1 and a ≥ 0.75, where a, b, c and d are the atomic fractions of the concentration of aluminum, chromium, nitrogen and argon and 0.99 ≤ y ≤ 1.1.
  • A coated substrate as described directly above, characterized in that 0.75 a 0.96.
  • A coated substrate according to one of the embodiments described above, characterized in that the at least one AlCrN-based layer has an fcc crystal structure or a mixture of an fcc and an hcp crystal structure.
  • A coated substrate according to one of the embodiments described directly above, characterized in that the at least one AlCrN-based layer has a modulus of elasticity E in a range of 250 GPa E 500 GPa or E in a range of 250 GPa <E < 500 GPa.
  • A coated substrate according to one of the embodiments described above, characterized in that the at least one AlCrN-based layer has a fine-grain structure which has grains with a grain size gz in a range of 5 nm gz 50 nm or gz in a range of 5 nm <gz <50 nm.
  • A coated substrate according to one of the embodiments described above, characterized in that the at least one AlCrN-based layer has a preferred (111) texture.
  • A coated substrate according to one of the embodiments described above, characterized in that the at least one AlCrN-based layer has a compressive stress s in a range of 0.5 GPa s 7 GPa or s in a range of 0.5 GPa <s <7 GPa (ie negative internal stress in a range of -0.5 GPa s -7 GPa or in a range of -0.5 GPa <s <-7 Gpa).
  • A coated substrate according to one of the embodiments described above, characterized in that the at least one AlCrN-based layer has a layer thickness I th in a range of 0.1 μm <I th <50 μm.
  • A coated substrate according to one of the embodiments described above, characterized in that the coating comprises more than one AlCrN-based layer, the AlCrN-based layers being deposited alternately on top of one another.
  • A coated substrate according to the embodiment described directly above, characterized in that at least one AlCrN-based layer has an fcc crystal structure and at least one AlCrN-based layer has an hcp crystal structure.
  • A coated substrate according to one of the embodiments described above, characterized in that at least one AlCrN-based layer has a mixture of an fcc and an hcp crystal structure.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das beschichtete Substrat eine Oberfläche, die mit einer Beschichtung beschichtet ist, die mindestens eine AICrN-basierte Schicht umfasst, wobei die mindestens eine AlCrN-basierte Schicht:

  • - eine chemische Elementzusammensetzung gemäß der folgenden Formel (AlaCrb)(NcArd)y mit 0 ≤ d <0,02, 1 ≥ c > 0,98, a+b = 1, c+d = 1 und a ≥ 0,75 hat, wobei a, b, c und d die atomaren Anteile der Konzentration von Aluminium, Chrom, Stickstoff bzw. Argon sind und 0,99 ≤ y ≤ 1,1,
  • - ein E-Modul E in einem Bereich von 250 GPa ≤E ≤ 500 GPa aufweist,
  • - eine feinkörnige Struktur aufweist, die Körner mit einer Korngröße gz in einem Bereich von 5nm ≤ gz ≤ 50 nm umfasst,
  • - eine bevorzugte (111) Textur aufweist und
  • - eine Druckspannung s in einem Bereich von 0,5 GPa ≤ s ≤ 7 GPa aufweist.
According to a preferred embodiment of the present invention, the coated substrate comprises a surface which is coated with a coating which comprises at least one AlCrN-based layer, wherein the at least one AlCrN-based layer:
  • - a chemical element composition according to the following formula (Al a Cr b ) (N c Ar d ) y with 0 d <0.02, 1 c> 0.98, a + b = 1, c + d = 1 and a ≥ 0.75, where a, b, c and d are the atomic fractions of the concentration of aluminum, chromium, nitrogen and argon and 0.99 ≤ y ≤ 1.1,
  • - has a modulus of elasticity E in a range of 250 GPa ≤E ≤ 500 GPa,
  • - has a fine-grain structure that includes grains with a grain size gz in a range of 5 nm ≤ gz ≤ 50 nm,
  • - has a preferred (111) texture and
  • - has a compressive stress s in a range of 0.5 GPa s 7 GPa.

Ein beschichtetes Substrat gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine AICrN-basierte Schicht mittels PVD-Verfahren abgeschieden wird, vorzugsweise werden alle AICrN-basierten Schichten, die in der Beschichtung enthalten sind, mittels PVD-Verfahren abgeschieden.A coated substrate according to one of the embodiments described above, characterized in that the at least one AICrN-based layer is deposited by means of a PVD method, preferably all of the AICrN-based ones Layers contained in the coating are deposited using the PVD process.

Das PVD-Verfahren oder eines der verwendeten PVD-Verfahren kann ein kathodisches Lichtbogen- Verdampfungsverfahren sein.The PVD process or one of the PVD processes used can be a cathodic arc evaporation process.

Das PVD-Verfahren oder eines der verwendeten PVD-Verfahren kann ein magnetronunterstütztes Sputterverfahren sein, insbesondere ein HiPIMS-Verfahren.The PVD method or one of the PVD methods used can be a magnetron-assisted sputtering method, in particular a HiPIMS method.

Ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Substrats gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine AICrN-basierte Schicht, vorzugsweise alle in der Beschichtung enthaltenen AICrN-basierten Schichten dadurch abgeschieden werden, dass während der Beschichtungsabscheidung eine Substrattemperatur Ts in einem Bereich von 100°C ≤ Ts < 600°C aufrechterhalten wird.A method for producing a coated substrate according to one of the above-described embodiments, characterized in that the at least one AlCrN-based layer, preferably all AlCrN-based layers contained in the coating, are deposited in that a substrate temperature T s in a Range of 100 ° C ≤ Ts <600 ° C is maintained.

Bevorzugte PVD-Verfahren, die zur Herstellung von Beschichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind beispielsweise PVD-Verfahren, bei denen zur Herstellung der erfindungsgemäßen Beschichtungen gemischte Targets, die Al und Cr umfassen, und/oder separate Targets, die Al umfassen, und separate Targets, die Cr umfassen, in die Gasphase gebracht werden (z. B. durch Sputtern oder Lichtbogenverdampfung), wobei das PVD-Verfahren als reaktives PVD-Verfahren in einer Vakuumkammer, die Stickstoff als Reaktivgas umfasst, durchgeführt werden kann, wobei das PVD-Verfahren beispielsweise:

  • - ein Magnetron-Sputter-Verfahren ist (ein Magnetron-Sputter-PVD-Verfahren), bei dem ein oder mehrere Targets mittels einer Entladungsstromdichte von mehr als 0,2 A/cm2 (wie es beispielsweise in WO 2012/143087 A1 beschrieben ist) oder mehr als 0,5 A/cm2 (wie es beispielsweise in WO 2013/083238 A1 beschrieben ist) gesputtert werden oder bei dem die Leistungsdichte größer als 50 W/cm2 ist, vorzugsweise größer als 500 W/cm2 ist (wie es beispielsweise in WO 2014/008984 A1 beschrieben ist)
  • - ein kathodisches Lichtbogenverdampfungsverfahren (ein kathodisches Lichtbogen-PVD-Verfahren) ist, bei dem ein oder mehrere Targets unter Verwendung eines Lichtbogenverdampfers verdampft werden (wie es beispielsweise in WO 2013/045039 A2 beschrieben ist).
Preferred PVD processes that can be used to produce coatings according to the present invention are, for example, PVD processes in which mixed targets which comprise Al and Cr and / or separate targets which comprise Al are used to produce the coatings according to the invention and separate targets comprising Cr are brought into the gas phase (e.g. by sputtering or arc evaporation), wherein the PVD method can be carried out as a reactive PVD method in a vacuum chamber comprising nitrogen as the reactive gas, wherein the PVD process, for example:
  • - is a magnetron sputtering method (a magnetron sputtering PVD method), in which one or more targets are activated by means of a discharge current density of more than 0.2 A / cm 2 (as it is, for example, in WO 2012/143087 A1 is described) or more than 0.5 A / cm 2 (as it is for example in WO 2013/083238 A1 is described) or in which the power density is greater than 50 W / cm 2 , preferably greater than 500 W / cm 2 (as for example in WO 2014/008984 A1 is described)
  • - is a cathodic arc evaporation process (a cathodic arc PVD process) in which one or more targets are vaporized using an arc vaporizer (as for example in WO 2013/045039 A2 is described).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2012/143087 A1 [0019]WO 2012/143087 A1 [0019]
  • WO 2013/083238 A1 [0019]WO 2013/083238 A1 [0019]
  • WO 2014/008984 A1 [0019]WO 2014/008984 A1 [0019]
  • WO 2013/045039 A2 [0019]WO 2013/045039 A2 [0019]

Claims (9)

Beschichtetes Substrat mit einer Oberfläche, die mit einer Beschichtung beschichtet ist, die mindestens eine AICrN-basierte Schicht umfasst, dadurch gekennzeichnet ist, dass - die mindestens eine AICrN-basierte Schicht eine chemische Elementzusammensetzung gemäß der folgenden Formel (AlaCrb)(NcArd)y mit 0 ≤ d < 0,02, 1 ≥ c > 0,98, a+b = 1, c+d = 1 und a ≥ 0,75 hat, wobei a, b , c und d die atomaren Anteile der Konzentration von Aluminium, Chrom, Stickstoff bzw. Argon sind und 0,99 ≤ y ≤ 1,1.Coated substrate with a surface which is coated with a coating which comprises at least one AlCrN-based layer, characterized in that - the at least one AlCrN-based layer has a chemical element composition according to the following formula (Al a Cr b ) (N c Ar d ) y with 0 ≤ d <0.02, 1 ≥ c> 0.98, a + b = 1, c + d = 1 and a ≥ 0.75, where a, b, c and d are the atomic fractions of the concentration of aluminum, chromium, nitrogen or argon and 0.99 ≤ y ≤ 1.1. Beschichtetes Substrat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 0,75 ≤ a ≤ 0,96.Coated substrate according to Claim 1 , characterized in that 0.75 ≤ a ≤ 0.96. Beschichtetes Substrat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine AICrN-basierte Schicht eine fcc-Kristallstruktur oder eine Mischung aus einer fcc- und einer hcp-Kristallstruktur aufweist.Coated substrate according to one of the preceding Claims 1 or 2 , characterized in that the at least one AlCrN-based layer has an fcc crystal structure or a mixture of an fcc and an hcp crystal structure. Beschichtetes Substrat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine AICrN-basierte Schicht ein E-Modul E in einem Bereich von 250 GPa ≤E ≤ 500 GPa aufweist.Coated substrate according to one of the preceding Claims 1 to 3 , characterized in that the at least one AICrN-based layer has a modulus of elasticity E in a range of 250 GPa E 500 GPa. Beschichtetes Substrat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine AlCrN-basierte Schicht eine feinkörnige Struktur aufweist, die Körner mit einer Korngröße gz in einem Bereich von 5 nm ≤ gz ≤ 50 nm aufweist.Coated substrate according to one of the preceding Claims 1 to 4th , characterized in that the at least one AlCrN-based layer has a fine-grain structure which has grains with a grain size gz in a range of 5 nm gz 50 nm. Beschichtetes Substrat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine AlCrN-basierte Schicht eine bevorzugte (111) Textur aufweist.Coated substrate according to one of the preceding Claims 1 to 5 , characterized in that the at least one AlCrN-based layer has a preferred (111) texture. Beschichtetes Substrat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine AlCrN-basierte Schicht eine Druckspannung s in einem Bereich von 0,5 GPa ≤ s ≤ 7 GPa aufweist.Coated substrate according to one of the preceding Claims 1 to 6th , characterized in that the at least one AlCrN-based layer has a compressive stress s in a range of 0.5 GPa s 7 GPa. Beschichtetes Substrat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine AlCrN-basierte Schicht eine Schichtdicke Ith in einem Bereich von 0,1 µm < Ith < 50 µm aufweist.Coated substrate according to one of the preceding Claims 1 to 7th , characterized in that the at least one AlCrN-based layer has a layer thickness I th in a range of 0.1 µm <I th <50 µm. Beschichtetes Substrat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung mehr als eine AICrN-basierte Schicht umfasst, wobei die AICrN-basierten Schichten abwechselnd übereinander abgeschieden werden, wobei - mindestens eine AICrN-basierte Schicht eine fcc-Kristallstruktur aufweist und mindestens eine AlCrN-basierte Schicht eine hcp-Kristallstruktur aufweist, oder - mindestens eine AICrN-basierte Schicht eine Mischung aus einer fcc- und einer hcp-Kristallstruktur aufweist.Coated substrate according to one of the preceding Claims 1 to 8th , characterized in that the coating comprises more than one AlCrN-based layer, the AlCrN-based layers being deposited alternately on top of one another, wherein - at least one AlCrN-based layer has an fcc crystal structure and at least one AlCrN-based layer has an hcp- Has crystal structure, or at least one AlCrN-based layer has a mixture of an fcc and an hcp crystal structure.
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