ES2714791T3

ES2714791T3 - Herramienta de corte con capa de alúmina texturizada

Info

Publication number: ES2714791T3
Application number: ES16177567T
Authority: ES
Inventors: Dirk Stiens; Thorsten Manns
Original assignee: Walter AG
Current assignee: Walter AG
Priority date: 2016-07-01
Filing date: 2016-07-01
Publication date: 2019-05-30
Anticipated expiration: 2036-07-01
Also published as: JP2019520992A; JP6966485B2; CN109312456A; US11365483B2; EP3263738A1; CN109312456B; WO2018001784A1; KR102379497B1; US20190338424A1; KR20190025552A; EP3263738B1

Abstract

Una herramienta de corte recubierta que consiste en un sustrato de carburo cementado, cermet, cerámica, acero o nitruro de boro cúbico y un revestimiento de capas múltiples resistente al desgaste depositado por deposición química de vapor (CVD) y que tiene un espesor total de 4 a 25 μm. en el que el recubrimiento resistente al desgaste de múltiples capas que comprende una capa de TiAICN (a) representada por la fórmula general Ti1-xAlxCyNz con 0.2 <= x <= 0.97, 0 <= y <= 0.25 y 0.7 <= z <= 1.15 depositados por CVD, y Una capa de κ-Al2O3 (b) de óxido de aluminio kappa depositada por CVD inmediatamente encima de la capa TiAICN (a), y en la que la capa Ti1-xAlxCyNz (a) tiene una textura de fibra general con el plano {111} preferentemente paralelamente paralela a la superficie del sustrato, la textura de la fibra se caracteriza porque una figura de polo {111} de la capa Ti1-xAlxCyNz (a), medida por difracción de rayos X o difracción de retrodispersión electrónica en un rango de ángulo de 0°<=α<=80° , tiene una intensidad máxima dentro de un ángulo de inclinación de <=10° desde la muestra normal, y tiene un >=50% de la intensidad relativa medida en un rango de ángulo de 0°<=α<=60° dentro de un ángulo de inclinación de <=20° desde la muestra normal, y en donde la capa κ-Al2O3 (b) tiene una textura de fibra global con el plano {002} creciendo paralelamente a la superficie del sustrato, la textura de la fibra caracterizada por que una figura de polo {002} de la capa κ-Al2O3 (b), medida por difracción de rayos X o difracción de retrodispersión electrónica en un rango de ángulo de 0°<=80°, tiene una intensidad máxima dentro de un ángulo de inclinación de <=10° desde la muestra normal, y tiene >=50% de la intensidad relativa medida sobre un rango de ángulo de 0°<=α<=80° dentro de <=20° ángulo de inclinación de la muestra normal.

Description

DESCRIPCION

Herramienta de corte con capa de alumina texturizada

CAMPO DE LA INVENCION

La presente invencion se refiere a una herramienta de corte revestida que consiste en un sustrato de carburo cementado, cermet, ceramica, acero o nitruro de boro cubico y un recubrimiento resistente al desgaste de multiples capas depositado por deposicion qulmica de vapor (CVD) y que tiene un espesor total de 4 a 25 pm, en donde el recubrimiento de capas multiples resistente al desgaste comprende una capa de TiAICN (a) representada por la formula general Ti^i-xAl^xC^yN^zcon 0.2 < x < 0.97, 0 < y < 0.25 y 0.7 < z < 1.15 y una capa K-A²O³(b) de oxido de aluminio kappa.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

La resistencia al desgaste de las herramientas de corte a menudo se mejora con recubrimientos refractarios duros de diferentes oxidos metalicos, nitruros y carburos generalmente depositados por tecnicas de CVD o PVD. El oxido de aluminio (Al²O³) se usa ampliamente para recubrimientos resistentes al desgaste en herramientas de corte. El Al²O³cristaliza en varias fases diferentes, y la deposicion de los polimorfos Y-Al²O³, a-Al²O³y K-Al²O³se ha logrado a escala industrial, por lo que principalmente los dos ultimos polimorfos encuentran aplicacion en herramientas de corte comerciales.

Se sabe que los recubrimientos de estructura policristalina crecen con una orientacion cristalografica preferencial con respecto a la superficie del sustrato (textura de fibra). La orientacion cristalografica preferencial puede depender de varios factores, como la composicion del recubrimiento, las condiciones de nucleacion y deposicion, la superficie de deposicion, etc. Se sabe que la orientacion cristalografica preferencial del recubrimiento puede tener una influencia significativa en las propiedades mecanicas y el rendimiento de corte del recubrimiento. herramienta para cortar. Por ejemplo, se ha descrito la modificacion de los procesos de deposicion de los recubrimientos de a-Al²O³para obtener una orientacion cristalografica preferencial con los planos cristalograficos {012}, {104}, {110}, {116}, {100} o {001} de manera preferencial Creciendo paralelamente a la superficie del sustrato. La orientacion cristalografica preferencial con el plano cristalografico {hkl} que crece paralelamente a la superficie del sustrato tambien se llama textura {hkl}. Se ha descubierto que {001} los recubrimientos texturizados de a-Al²O³exhiben propiedades superiores en muchas aplicaciones de corte y muestran una resistencia superior al desgaste. Esto se debe al hecho de que el desgaste del recubrimiento se produce principalmente por deslizamiento de los planos basales de la red cristalina, y por lo tanto, los recubrimientos texturizados {001} muestran un desgaste uniforme con superficies de desgaste suaves en oposicion a los mecanismos de desgaste de otras texturas caracterizados por fragilidad, fractura y extraccion del grano (S. Ruppi, Surface and Coatings Technology 202 (2008) 4257-4269).

La orientacion cristalografica preferencial puede ser inducida por las condiciones de crecimiento de la capa, que por razones cineticas o termodinamicas favorecen el crecimiento a lo largo de ciertas direcciones cristalograficas (textura de crecimiento), o pueden inducirse por la orientacion cristalografica o la estructura de una capa o sustrato subyacente (Textura por epitaxy). El control de la orientacion cristalografica preferencial en recubrimientos de CVD mediante la eleccion de las condiciones de proceso adecuadas esta bien establecido, especialmente para las composiciones de capa de recubrimiento mas comunmente aplicadas, tales como Ti(C,N), TiAl(C,N) o AI²O³Los parametros que determinan la textura del crecimiento pueden ser la eleccion y las relaciones de flujo de gases reactivos y/o gases catalizadores.

La estructura cristalina de K-A²O³(kappa Al²O³) no ha sido clara desde hace mucho tiempo, y no fue hasta finales de la decada de 1980 que se demostro que la estructura es ortorrombica primitiva. La incertidumbre anterior sobre la estructura cristalina de ^k-AI²O³se debio al hermanamiento de los granos de K-AI²O³Los dominios relacionados con los gemelos constituyen una superposicion falsa, casi hexagonal, que resulta en difractogramas de polvo XRD similares a los de una estructura hexagonal (Y. Yourdshahyan et al., J. Am. Ceram. Soc. 82/6 (1999) 1365-1380).

El documento EP 0 403 461 A1 describe un cuerpo con una doble capa de k-AI²O³y TiC carburos, nitruros, carbonitruros u oxicarbonitruros relacionados, en donde la capa de Al²O³en contacto con dicha capa de TiC consiste en K-A²O³o D-Al²O³con un relacion epitaxial: (111) TiC // (0001) K-AI²O³, [110] TiC // [1010] K-AI²O³, (111) TiC // (310) [3-AI²O³, [110] TiC // [001] [3-AI²O³. La estructura cristalina de k-AI²O³o [3-AI²O³no esta definida en este documento, sin embargo, se puede suponer que es hexagonal. Ademas, las orientaciones cristalograficas preferenciales de las capas no se describen, ni de las capas k-AI²O³o D-Al²O³, ni de la capa de TiC.

El documento EP 0 753 602 A1 describe un cuerpo al menos parcialmente recubierto con una o mas capas refractarias, de las cuales al menos una es una capa monofasica de k-AI²O³con una textura {210}, es decir, el plano cristalografico {210} crece paralelamente a la superficie del sustrato. La textura se obtiene mediante un control cuidadoso de la concentracion de vapor de agua durante la nucleacion del AI²O³en el proceso de CVD.

El documento WO 2005/090635 A1 describe un cuerpo revestido que comprende un revestimiento de a-Al²O³o ^k-AI²O³obtenido por CVD en el rango de temperatura de 750°C a 920°C.

El documento WO 2009/112115 describe un cuerpo recubierto con CVD que tiene una capa interna de TiAlC, TiAIN o TiAICN y una capa externa de A^O3 sin especificar la estructura cristalina, la fase o la textura de la capa de alumina.

El documento WO 2015/135802 A1 describe una herramienta de corte revestida que consiste en un sustrato y un recubrimiento resistente al desgaste depositado por CVD y que tiene un espesor total de 3 a 25 pm, en donde el recubrimiento resistente al desgaste comprende una capa de Th-xAlxCyNz con 0.7 < x < 1, 0 < y < 0.25 y 0.75 < z < 1.15 y con un espesor de 1.5 a 17 mm. La capa Th-xAlxCyNz tiene una estructura laminar de dominios alternos periodicos con diferentes contenidos estequiometricos de Ti y Al en donde los dominios tienen la misma estructura cristalografica cubica centrada en la cara (fcc) y la misma orientacion cristalografica. Los estudios de microscopla electronica de transmision (TEM) en la capa Th-xAlxCyNz del documento WO 2015/135802 A1 han revelado que la subestructura del dominio alternante periodico de la capa Th-xAlxCyNz muestra una orientacion de crecimiento preferida con una textura {111}, es decir, el plano cristalografico {111} crece paralelamente a la superficie del sustrato.

OBJETO DE LA INVENCION

Es un objeto de la presente invencion proporcionar una herramienta de corte revestida que tenga una resistencia al desgaste mejorada, especialmente una resistencia mejorada contra el desgaste del flanco y una resistencia mejorada contra el choque termomecanico.

EXPOSICION DE LA INVENCION

La presente invencion proporciona una herramienta de corte recubierta que consiste en un sustrato de carburo cementado, cermet, ceramica, acero o nitruro de boro cubico y un recubrimiento resistente al desgaste de multiples capas depositado por deposicion qulmica de vapor (CVD) y que tiene un espesor total de 4 a 25 pm, en donde el recubrimiento de capas multiples resistente al desgaste comprende una capa de TiAICN (a) representada por la formula general Ti1-xAlxCyNz con 0.2 < x < 0.97, 0 < y < 0.25 y 0.7 < z < 1.15 depositada por cVD, y

Una capa k-A^O3 (b) de oxido de aluminio kappa depositada por CVD inmediatamente encima de la capa TiAICN (a), y en la que la capa Ti1-xAlxCyNz (a) tiene una textura de fibra general con el plano {111} preferentemente paralelamente paralela a la superficie del sustrato, la textura de la fibra se caracteriza porque una figura de polo {111} de la capa Ti1-xAlxCyNz (a), medida por difraccion de rayos X o difraccion de retrodispersion electronica en un rango de angulo de 00<a<80°, tiene una intensidad maxima dentro de un angulo de inclinacion de <10° desde la muestra normal, y tiene un >50% de la intensidad relativa medida en un rango de angulo de 0°<a<60° dentro de un angulo de inclinacion de <20° desde la muestra normal, y

en donde la capa ^k-A^O3 (b) tiene una textura de fibra global con el plano {002} creciendo paralelamente a la superficie del sustrato, la textura de la fibra se caracteriza porque una figura de polo {002} de la capa ^k-A^O3 (b), medida por difraccion de rayos X o difraccion de retrodispersion electronica en un rango de angulo de 0°<a<80°, tiene una intensidad maxima dentro de un angulo de inclinacion de <10° desde la muestra normal, y tiene un >50% de la intensidad relativa medida sobre un rango de angulo de 0°<a<80° dentro de un angulo de inclinacion de <20° desde la muestra normal.

En el contexto de la presente invencion, el termino “muestra normal”, como se usa en este documento, significa la perpendicular normal al plano de la superficie de deposicion, es decir, la perpendicular normal al plano de la superficie del sustrato o del plano de la superficie de recubrimiento debajo del recubrimiento para definirse, respectivamente.

En el contexto de la presente invencion, el termino "textura de fibra" (tambien denominado simplemente "textura"), tal como se define aqul por la intensidad maxima de una figura de polo {hkl} de la capa dentro de un angulo de inclinacion especlfico desde el muestra normal, significa que los granos del material cristalino estan orientados con sus planos cristalograficos {hkl} paralelos a la superficie del sustrato con mas frecuencia que en una distri bucion aleatoria. Con respecto a la textura de la fibra de la capa K-ALO3 (b), dado que los planos cristalograficos {001} y {002} de K-Al2O3 son planos paralelos, en lo que sigue, en relacion con la textura de la fibra de k-A^O3 las designaciones del plano {001} y {002} tienen el mismo significado y son intercambiables con respecto a la orientacion de crecimiento cristalografico de la capa k-A^O3. Para la definicion de la orientacion de crecimiento cristalografico preferencial de la capa k-A^O3 se ha seleccionado la figura del polo {002}, ya que el pico (001) no aparece en el espectro XRD debido a las reglas de extincion que se aplican al tipo de red cristalina.

El producto de la presente invencion tiene una nueva estructura de revestimiento con propiedades mejoradas. Los inventores han encontrado sorprendentemente que es posible desarrollar una capa k-AI2O3 altamente texturada {001} en la superficie de una capa Th-xAlxCyNz texturizada {111} que comprende un contenido de Al de x = 0.2 a x = 0.97 y con cara cubica centrada (fcc) estructura cristalina con excelente adherencia de la capa ^k-A^O3. Esto fue inesperado y sorprendente en vista de la tecnica anterior y el conocimiento sobre las propiedades de crecimiento de las capas de ^k-A^O3, como se explica a continuacion.

Se sabla que la nucleacion y el crecimiento del polimorfo K-A2O3 termodinamicamente metaestable, en oposicion a la fase estable de a-Al²O³, ocurre normalmente en las facetas cristalograficas {111} en la superficie de las capas inferiores con estructura de cristal cubica (fcc) centrada en la cara, como las capas de TiC, TiN o TiCN (sin o con muy bajo contenido de Al). En este caso, la relacion de orientacion es [111] capa de fase fcc // [001] K-AI²O³, como se analizo en el documento EP 0403461 A1 citado anteriormente, y el crecimiento de K-AI²O³se determina por la secuencia de apilamiento de atomico empaquetado denso capas en ambas estructuras de cristal depositadas una encima de la otra. Y, las facetas cristalograficas {111} en la superficie de las capas inferiores del tipo mencionado anteriormente con estructura de cristal cubico (fcc) centrada en la cara proporcionan una alta densidad de sitios de nucleacion y, por lo tanto, buenos requisitos previos para el crecimiento y buena adherencia de los empacados densos {001} planos de cristal de K-AI²O³.

En contraste con los revestimientos conocidos de la tecnica anterior, donde K-AI²O³se nuclea en capas de fase fcc que proporcionan una alta densidad de sitios de nucleacion para el crecimiento de planos de cristales {001} densos de K-Al²O³en la parte superior de planos de cristales densos {111} En los recubrimientos de acuerdo con la presente invention, las capas Th^-xAl^xC^yN^zcrecen con una orientacion de crecimiento preferida con una textura {111}, es decir, el plano cristalografico {111} crece paralelamente a la superficie del sustrato. Debido a las caracterlsticas del proceso de crecimiento, la superficie de la capa Ti^1-xAl^xC^yN^zesta basicamente terminada por completo por las facetas cristalograficas {100}, lo que proporciona sitios de nucleacion extremadamente pocos para el ^k -AI203. Sin embargo, a pesar de que la superficie de nucleacion provista en la capa de Ti^1-xAl^xC^yN^zde fcc inferior del producto de la presente invencion carece de los planos {111} con capas atomicas densas, y en su lugar esta terminada por los planos {100}, el producto del presente invencion presenta la relacion de orientacion [111] fcc Th^-xAl^xC^yN^z// [002] K-AI²O³, y por lo tanto una alta textura de {001} en la capa K-AI²O³del producto de la invencion.

La textura de la fibra {111} de la capa Th^-xAl^xC^yN^z(a) de la presente invencion se caracteriza porque la figura del polo {111} de la capa Th^-xAl^xC^yN^z(a), medida por difraccion de rayos X o difraccion de retrodispersion de electrones (EBSD), tiene una intensidad maxima dentro de <10°, preferiblemente <5°, angulo de inclination de la muestra normal.

La textura de la fibra {001} de la capa K-AI²O³(b) de la presente invencion se caracteriza porque la figura del polo {002} de la capa K-AI²O³(b), medida por difraccion de rayos X o difraccion de retrodispersion de electrones (EBSD), tiene una intensidad maxima dentro de<10°, preferiblemente <5°, angulo de inclinacion de la muestra normal.

Las figuras polares son un medio adecuado para determinar la orientacion cristalografica preferencial (textura de la fibra). En el contexto de la presente invencion, las figuras polares de la reflexion {111} de la capa Th^-xAl^xC^yN^z(a) de la presente invencion o de la reflexion {002} de la capa ^k -AI203 (b) de la presente invencion fueron implementado en un rango de angulo de 0°<a<80° y 0° < p < 360° con una disposition circular de los puntos de medicion. La distribucion de la intensidad de todas las figuras polares medidas y calculadas a la inversa fue aproximadamente simetricamente rotacional, es decir, las capas investigadas exhibieron texturas de fibra. Cuando las cifras de los polos se miden por XRD, las mediciones en los rangos de angulo de 0°<a<80° y 0° < p < 360° se realizan generalmente en incrementos de angulo de, por ejemplo 5° o menos.

La capa TiAlCN (a) de la presente invencion se deposita preferiblemente por CVD a una temperatura de reaction en el intervalo de 600°C a 900°C, y la capa de ^k -AI203 (b) de oxido de aluminio kappa de la presente invencion es preferiblemente depositados por CVD a una temperatura de reaccion en el rango de 600°C a 950°C.

En una realization de la herramienta de corte revestida de la invencion, hay un cambio en la composition de la capa de TiAlCN (a) cerca de la interfaz de la capa de TiAlCN (a) y la capa de K-AI²O³(b). Por consiguiente, a una distancia de 30 nm de la interfaz de la capa de TiAlCN (a) y la capa de K-AI²O³(b), la capa de TiAICN (a) tiene una composicion qulmica Th^-uAl^uC^vN^wcon un contenido de Ti mas alto que la composicion promedio de la capa de TiAlCN (a), representada por Ti^1-xAl^xC^yN^z, caracterizada por una diferencia (x - u) > 0.04, preferiblemente (x - u) > 0.06, y con 0.16 < u < 0.93, 0 < v < 0.25 y 0.7 < w < 1.15.

Sin estar ligados a la teorla, los inventores suponen que el cambio de la composicion de la capa de TiAlCN (a) cerca de la interfaz de la capa de TiAlCN (a) y la capa de K-AI²O³(b) resulta de la difusion de AIN desde el TiAlCN capa (a) y en la capa K-AI²O³(b). Los inventores han observado que este cambio de composicion, que probablemente se debe a la difusion en la interfaz, tiene un efecto ventajoso sobre la adhesion de las capas (a) y (b) entre si.

De acuerdo con la presente invencion, se prefiere que la superficie de la capa Th^-xAl^xC^yN^z(a) que forma la interfaz con la capa ^k -AI203 (b) este terminada por facetas de los planos cristalograficos {100}. De este modo, las facetas de los planos cristalograficos {100} incluyen un angulo de aproximadamente 54.7° con el plano cristalografico {111} que se orienta preferentemente paralelo a la superficie del sustrato. Las facetas de los planos cristalograficos {100} que terminan la capa Th^-xAl^xC^yN^z(a) reflejan las caras en crecimiento para la capa K-AI²O³(b). Aunque las facetas de los planos cristalograficos {100} orientados de esta manera proporcionan muy pocos sitios de nucleacion para K-AI²O³, se ha encontrado sorprendentemente que existe una nucleacion y crecimiento satisfactorios del K-AI²O³con una fuerte textura de fibra {001}.

Los inventores han observado que las capas de TiAlCN texturadas {100} tambien estan terminadas por facetas de los pianos cristalograficos {100}, que en este caso estan orientados en paralelo a la superficie del sustrato. Sin embargo, aunque la superficie de la capa de TiAlCN (a) esta terminada por facetas de los planos cristalograficos {100} tambien, estando orientada de manera diferente con respecto a la superficie del sustrato, K-Al2O3 nuclea esencialmente sin ninguna textura.

En otra realizacion de la invencion > 90%, preferiblemente > 95%, mas preferiblemente > 99% de la capa de TiAICN (a) tiene una estructura de cristal cubica (fcc) centrada en la cara.

En otra realizacion de la invencion, la capa de TiAlCN (a) tiene una estructura laminar de subcapas de TiAICN alternas de diferentes contenidos estequiometricos de Ti y Al, en donde las subcapas de TiAlCN tienen un espesor de 150 nm o menos, preferiblemente de 50 nm o menos.

En otra realizacion de la invencion, entre los granos de la capa de TiAlCN (a) que tienen una estructura cristalina cubica (fcc) centrada en la cara y que estan representados por la formula Ti1-xAlxCyNz existen precipitados del llmite de grano de la composicion qulmica Ti1-oAloCpNq con un mas alto contenido de Al que la composicion promedio de la capa de TiAlCN (a), representada por Ti1-xAlxCyNz, caracterizada por una diferencia (o - x) > 0.05, preferiblemente (o - x) > 0.10, y con 0.25 < o < 1.05, 0 < p < 0.25 y 0.7 < q < 1.15. Los precipitados de dicho llmite de grano consisten, al menos parcialmente, en la fase hexagonal h-AlN que se forma por transformacion de fase de fcc-TiAlCN. Dado que la fase hexagonal tiene un volumen molar mas alto que la fase cubica (fcc) centrada en la cara, se produce una expansion de volumen en la transformacion de fase y un cambio del estado de tension residual de la fcc-TiAlCN hacia una tension residual de compresion mas alta. El aumento de la tension residual de compresion mejora la resistencia contra la formacion de grietas en el recubrimiento y promueve el comportamiento de tenacidad de la herramienta recubierta, especialmente cuando se usa en operaciones de corte interrumpido.

En una realizacion preferida de la invencion, el espesor de la capa de TiAlCN (a) es de 2 pm a 14 pm, preferiblemente de 2.5 pm a 6 pm.

En otra realizacion preferida de la invencion, el espesor de la capa de K-A^O3 (b) es de 1 pm a 9 pm, preferiblemente de 1.5 pm a 6 pm.

En otra realizacion preferida de la invencion, el revestimiento de capas multiples resistente al desgaste comprende, ademas de la capa de TiAICN (a) y la capa de K-A^O3 (b), entre la superficie del sustrato y la capa de TiAICN (a) y/o superior la capa K-Al2O3 (b) una o mas capas refractarias que consisten en oxido, carburo, nitruro, oxicarbido, oxinitruro, carbonitruro, oxicarbonitruro o borocarbonitruro de uno o mas de los elementos de los grupos 4A, 5A o 6A del periodico La tabla o Al o Si, o combinaciones de los mismos, se depositan por deposicion qulmica de vapor (CVD), y cada capa refractaria tiene un espesor de 0,5 a 6 pm.

Los ejemplos preferidos de capas refractarias adicionales entre la superficie del sustrato y la capa de TiAICN (a) consisten en nitruro de titanio, carburo de titanio, carbonitruro de titanio, nitruro de circonio, carburo de circonio, carbonitruro de circonio, nitruro de hafnio, carburo de hafnio o carbonitruro de hafnio. Lo mas preferido es una capa de nitruro de titanio.

Ejemplos preferidos de capas refractarias adicionales sobre la capa K-ALO3 (b) una o mas capas refractarias consistentes en carbonitruro de titanio y aluminio, nitruro de aluminio, nitruro de titanio, carburo de titanio, carbonitruro de titanio, nitruro de circonio, carburo de circonio, Carbonitruro de circonio, nitruro de hafnio, carburo de hafnio o carbonitruro de hafnio.

En otra realizacion preferida de la invencion, el revestimiento de capas multiples resistente al desgaste comprende un revestimiento superior mas externo de un espesor entre 0,1 y 3 pm, preferiblemente entre 0,2 y 2 pm, mas preferiblemente entre 0,5 y 1,5 pm, que consiste en TiN, TiC, TiCN, ZrN, ZrCN, HfN, HfCN, VC, TiAlN, TiAlCN, AIN o combinaciones o multicapas de los mismos. El recubrimiento externo mas delgado (recubrimiento superior) se puede proporcionar para fines de suavidad o lubricacion y/o como capa de deteccion para indicar el desgaste de la herramienta por el grado y lugar de abrasion del recubrimiento mas externo.

En otra realizacion preferida de la invencion, la primera capa refractaria inmediatamente en la parte superior y en contacto con la superficie del sustrato consiste en Ti(C,N), TiN, TiC, Ti(B,C,N), HfN, Zr(C,N) o combinaciones de los mismos, preferiblemente la primera capa refractaria adyacente a la superficie del sustrato consiste en Ti(C,N). La ventaja de proporcionar una primera capa refractaria de este tipo inmediatamente encima y en contacto con la superficie del sustrato es una adhesion mejorada de las capas posteriores.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS

La Figura 1 muestra una imagen SEM de una seccion transversal del recubrimiento del Ejemplo 1 (Invencion), preparada como se describe a continuation.

La Figura 2 (a) muestra la figura del polo {111} de la capa de TiAlN del recubrimiento del Ejemplo 1 (Invencion) medida por difraccion de rayos X en un rango de angulo de 00<a<80° (incremento de 5°) y 00<p<360° (incremento de 5°); las intensidades medidas estan representadas por isolines; los clrculos punteados representan los angulos radiales de 10 a 70 grados, el circulo punteado representa el angulo radial de 80 grados, y el circulo continuo representa el angulo radial de 90 grados;

La Figura 2 (b) muestra una seccion transversal a traves de la figura del polo de la Figura 2 (a) en el rango del angulo alfa de 0 a 90 grados a un angulo beta fijo de 0°; la abscisa muestra el rango de angulo de 0 a 90 grados, y la ordenada muestra las intensidades relativas medidas;

La Figura 3 (a) muestra la figura del polo {002} de la capa K-Al2O3 del recubrimiento del Ejemplo 1 (Invencion) medida por difraccion de rayos X en un rango de angulo de 0°<a<80° (incremento de 5°) y 0°<p<360° (incremento de 5°); las intensidades medidas estan representadas por isolines; los circulos punteados representan los angulos radiales de 10 a 70 grados, el circulo punteado representa el angulo radial de 80 grados, y el circulo continuo representa el angulo radial de 90 grados;

La Figura 3 (b) muestra una seccion transversal a traves de la figura del polo de la Figura 3 (a) en el rango del angulo alfa de 0 a 90 grados a un angulo beta fijo de 0°; la abscisa muestra el rango de angulo de 0 a 90 grados, y la ordenada muestra las intensidades relativas medidas;

La Figura 4 muestra una imagen SEM de una seccion transversal del recubrimiento del Ejemplo 2 (Ejemplo comparativo), preparado como se describe a continuacion.

La Figura 5 (a) muestra la figura del polo {111} de la capa de TiAlN del recubrimiento del Ejemplo 2 (Ejemplo comparativo) medida por difraccion de rayos X en un rango de angulo de 0°<a<80° (incremento de 5°) y 0°<p<360° (incremento de 5°); las intensidades medidas estan representadas por isolines; el circulo discontinuo representa el angulo radial de 80 grados, y el circulo continuo representa el angulo radial de 90 grados (esta representacion no incluye circulos de puntos que representan los angulos radiales de 10 a 70 grados);

La Figura 5 (b) muestra una seccion transversal a traves de la figura del polo de la Figura 5 (a) en el rango del angulo alfa de 0 a 90 grados a un angulo beta fijo de 0°; la abscisa muestra el rango de angulo de 0 a 90 grados, y la ordenada muestra las intensidades relativas medidas;

La Figura 6 (a) muestra la figura del polo {002} de la capa K-AhO3 del recubrimiento del Ejemplo 2 (Ejemplo comparativo) medida por difraccion de rayos X en un rango de angulo de 0°<a<80° (incremento de 5°) y 0°<p<360° (incremento de 5°); las intensidades medidas estan representadas por isolines; los circulos punteados representan los angulos radiales de 10 a 70 grados, el circulo punteado representa el angulo radial de 80 grados, y el circulo continuo representa el angulo radial de 90 grados;

La Figura 6 (b) muestra una seccion transversal a traves de la figura del polo de la Figura 6 (a) sobre el rango del angulo alfa de 0 a 90 grados a un angulo beta fijo de 0°; la abscisa muestra el rango del angulo de 0 a 90 grados, y la ordenada muestra las intensidades relativas medidas.

DEFINICIONES y METODOS

Textura de fibra

El termino “textura de fibra” o “textura”, respectivamente, como se usa en este documento y como se usa generalmente en relacion con las peliculas delgadas producidas por deposicion de vapor, distingue la orientacion de los granos cultivados de la orientacion aleatoria. Tres tipos de texturas se distinguen generalmente en peliculas delgadas y recubrimientos: (i) textura aleatoria, cuando los granos no tienen una orientacion preferida; (ii) textura de la fibra, donde los granos en el recubrimiento estan orientados de tal manera que un conjunto de planos cristalograficos geometricamente equivalentes {hkl}, definidos por los indices de Miller, h, k e I, se encuentra orientado de manera preferencial paralela a la superficie del sustrato plano, mientras que hay un grado de libertad de rotacion de los granos alrededor del eje de la fibra que es perpendicular a este plano, y (iii) alineacion epitaxial (o textura en el plano) en sustratos de un solo cristal, donde una alineacion en el plano fija los tres Ejes del grano con respecto al sustrato. En el contexto de la presente solicitud, el termino “textura” se utiliza como sinonimo de “textura de fibra”.

Mediciones de difraccion de rayos X (DRX)

Las mediciones de difraccion de rayos X se realizaron en un difractometro XRD3003 PTS de GE Sensing and Inspection Technologies utilizando radiacion CuKa. El tubo de rayos X se corrio en foco puntual a 40 kV y 40 mA. En el lado primario se utilizo una optica de haz paralelo que usa una lente de colimacion policapilar con una abertura de medicion de tamano fijo, por lo que el area irradiada de la muestra se definio de tal manera que un derrame del haz de rayos X sobre la cara recubierta del se evita la muestra.

En el lado secundario se utilizaron una hendidura de Soller con una divergencia de 0.4 ° y un filtro de Ni K^pde 25 pm de espesor.

Figuras polares

Las figuras de los polos de una reflexion particular {hkl} de la capa analizada se midieron usando DRX, como se describe aqui, en un rango de angulo de 0°<a<80° (incremento de 5°) y 0°<p<360° (incremento de 5°) Con una disposicion circular de los puntos de medicion. Para la correccion de fondo de las intensidades medidas, se midio la intensidad de fondo para cada incremento de a en un angulo fijo de 20 que no se superponga con los picos de difraccion de ninguna de las otras capas de recubrimiento o el sustrato. No se aplico ninguna correccion de desenfoque. Si la distribucion de la intensidad de todas las figuras polares medidas y calculadas en sentido inverso fue aproximadamente simetrica en el giro, la capa investigada exhibio textura de fibra.

Para las capas Tii-xAlxCyNz, las figuras polares pueden generarse alternativamente a partir de los mapas EBSD de las muestras con la capa pulida paralela a la superficie del sustrato a aproximadamente el 20-80% del espesor restante de la capa y la suavidad adecuada, generalmente utilizando tamanos de cuadrlcula < 0.075 pm, tamanos de mapa > 25 pm x 25 pm. Cuando se obtienen mapas de orientacion con una calidad suficiente de patrones de difraccion e indexacion, la textura de fcc- Tii-xAlxCyNz dentro de la capa se puede calcular y las figuras de los polos se pueden trazar utilizando un software disponible comercialmente (por ejemplo, el analisis EDAX OIM). Para las capas K-A2O3, la adquisicion y la correcta indexacion de los patrones de difraccion de Kikuchi a menudo se ven obstaculizadas por la alta densidad de gemelos u otras fallas de apilamiento dentro de los granos de la capa policristalina. Por lo tanto, las medidas de DRX se recomiendan para una determinacion segura de la textura en este caso. A continuacion se proporciona un procedimiento detallado de preparacion, medicion y procesamiento de muestras de EBSD para la determinacion del contenido mlnimo de fase fcc en la capa de TiAIcN, y a partir de los conjuntos de datos adquiridos de acuerdo con este procedimiento, tambien se puede determinar la textura. En general, es responsabilidad del experto en la materia realizar la preparacion de muestras, la medicion de EBSD y el procesamiento de datos de una manera adecuada.

Para verificar y confirmar la orientacion cristalografica preferencial de un plano de cristal {hkl}, se midieron figuras polares adicionales de al menos dos reflexiones adicionales para sistemas de cristal cubico o de al menos tres reflexiones adicionales para otros sistemas de cristal (no cubicos), respectivamente. A partir de los datos de un numero suficiente de mediciones de figuras polares XRD, la funcion de distribucion de densidad de orientacion (ODF) se calculo utilizando el software LaboTex3.0 de LaboSoft, Polonia, y la orientacion cristalografica preferencial podrla representarse mediante una figura polar polar. La presentacion del ODF como una figura de polo inverso es adecuada para demostrar la orientacion cristalografica y la nitidez de una textura de fibra presente en la muestra. En las mediciones de EBSD (difraccion de retrodispersion electronica), el ODF se puede calcular a partir de un numero estadlsticamente relevante de mediciones de orientacion local individuales utilizando un software de procesamiento de datos EBSD disponible en el mercado, por ejemplo. Analisis EDAX OIM. [L. SpielJ et al., Moderne Rontgenbeugung, 2a edicion, Vieweg & Teubner, 2009].

Microscopia Electronica de Transmision (TEM), analisis EDS

Los analisis de microscopia electronica de transmision (TEM) se realizaron en un microscopio FEI Titan 80-300 con catodo de emision de campo a un voltaje de aceleracion de 300 kV. Para los analisis EDS se utilizo un sistema Oxford Inca EDS. La preparacion de las muestras para TEM se realizo mediante la tecnica de elevacion in situ utilizando un equipo FIB/SEM combinado para cortar una pieza de seccion transversal delgada de la superficie y adelgazar la muestra hasta una transparencia de electrones suficiente.

Difraccion de Retrodispersion Electronica (EBSD)

El analisis EBSD se realizo en un microscopio electronico de barrido Zeiss SUPRA40VP (SEM) con un catodo de emision de campo usando una abertura de 60 pm y un voltaje de aceleracion de 15 kV trabajando en modo de alta corriente con un angulo incidente de 70° del haz de electrones a la superficie de las muestras pulidas en unos 12 pm de distancia de trabajo. El sistema EBSD era EDAX (camara Digiview), y los paquetes de software TSL OIM Data Collection 7 y TSL OIM Analysis 7 se utilizaron para la recoleccion y el analisis de datos, respectivamente.

Crystal Structure Determination by Electron Backscatter Diffraction (EBSD)

El porcentaje de estructura cristalina cubica centrada en la cara (fcc) del Th-xAlxCyNz de la capa (b) se determino mediante analisis EBSD en secciones transversales pulidas de las muestras. El pulido se realizo de acuerdo con el siguiente procedimiento: 6 minutos de molienda con un disco de molienda Struers Piano 220 y agua; 3 minutos de pulido utilizando Struers 9 pm MD-Largo de suspension de diamante; Pulido de 3:40 minutos utilizando la suspension de diamante Struers 3mm MD-dac; 2 minutos de pulido utilizando Struers 1 pm de suspension de diamante MD-Nap; poslishing qulmico de al menos 12 minutos usando la suspension de sllice coloidal de Struers OP-S con un tamano de partlcula promedio de 0.04 pm. Antes del analisis s Em/EBSD, las muestras se limpiaron por ultrasonidos en etanol y se desmagnetizaron. La inspeccion de las muestras preparadas en consecuencia en el FE-SEM (normalmente utilizando un detector de electrones secundarios Everhart-Thornley a un voltaje de aceleracion de 2,5 kV y distancias de trabajo de 3-10 mm) mostro que los granos de capas cubicas de Ti1-xAlxCyNz centradas en la cara se pulen a superficie plana, que muestra un pronunciado contraste de orientacion, mientras que las capas de h-AIN o h-AIN precipitadas en los llmites de grano de las capas de fcc-Th-xAlxCyNz se graban considerablemente mas fuertes que los granos de la fase fcc, y por lo tanto la superficie de estas proporciones del recubrimiento es mas baja que la fase fcc y no tiene una superficie plana. Debido a esta topografla, las proporciones en el recubrimiento que consisten en h-AIN daran malos patrones de EBSD en el analisis de EBSD descrito a continuacion.

Los parametros tlpicos de adquisicion y procesamiento para los mapas EBSD son los siguientes: El tamano del mapa es de al menos 50 x 30 pm con un tamano de paso de <0.15 pm y una cuadrlcula hexagonal de puntos de medicion. Se realiza un agrupamiento de 4x4 u 8x8 y, opcionalmente, una resta dinamica de fondo en la imagen de la camara, utilizando tiempos de exposicion correspondientes a 20 a 100 cuadros por segundo. Sin embargo, como regla general, el procedimiento de preparacion descrito anteriormente produjo muestras que dieron patrones de difraccion de las capas Th-xAlxCyNz con suficiente calidad sin realizar procedimientos de sustraccion de fondo. La indexacion del patron de difraccion se realiza mediante la transformacion de Hough. Los puntos de datos as! registrados deberlan idealmente indexarse con un Indice de confianza promedio (IC) de > 0.2. El software TSL OIM Analysis 7 calcula el Cl durante la indexacion automatica del patron de difraccion. Para un patron de difraccion dado, se pueden encontrar varias orientaciones posibles que satisfacen las bandas de difraccion detectadas por las rutinas de analisis de imagen. El software clasifica estas orientaciones (o soluciones) utilizando un esquema de votacion. El Indice de confianza se basa en el esquema de votacion y se da como Cl = (Vⁱ- V²)/V^{id e a l}donde Vⁱy V²son el numero de votos para la primera y segunda soluciones y V^IDEALes el numero total posible de votos de las bandas detectadas. El Indice de confianza varla de 0 a 1. Aunque hay casos en que un patron aun puede estar correctamente indexado incluso con un Indice de confianza de 0, el Cl puede considerarse como una medida estadlstica para la calidad del patron. Las muestras con superficies rugosas deben pulirse hasta obtener una rugosidad para obtener una calidad de patron e indexacion satisfactorias para EBSD. Un valor de Cl superior a 0,3 corresponde a una precision del 99% de la indexacion de patrones automatizada, y en general los patrones indexados con un Cl> 0,1 se consideran correctos.

En un primer paso, el mapa EBSD se recorta para obtener solo los puntos de datos de la capa Ti^1-xAl^xC^yN^z(b) que se analizaran. En un segundo paso, la estandarizacion del grano Cl se lleva a cabo aplicando un angulo de tolerancia de grano de 5 ° y un tamano de grano mlnimo de 5 puntos de datos. En un tercer paso, la particion del conjunto de datos as! generado se lleva a cabo aplicando el filtro Cl> 0.1, es decir, todos los puntos de datos que, despues de la estandarizacion del grano Cl, tienen un Indice de confianza mas bajo, no se tienen en cuenta. La relacion (numero de puntos de datos indexados como fase fcc despues de la estandarizacion y filtrado de Cl/numero total de puntos de datos en el mapa recortado) corresponde a una relacion de area de la fase fcc dentro de la capa de Th^-xAl^xC^yN^zanalizada (dada en area-%). Sin embargo, dado que la superposition del patron y la topografla en los llmites de grano conducen a una mala indizacion de los patrones EBSD obtenidos de la fase Th^-xAl^xC^yN^z, los valores as! obtenidos representan una fraction minima de la fase fcc en la capa, siendo la fraction real mas alta. Normalmente, en los recubrimientos de Th^-xAl^xC^yN^zdonde XRD y SEM no dan indicaciones de h-AIN, y que por lo tanto consisten en practicamente un 100% de la fase fcc, el metodo de medicion y procesamiento de EBSD descrito anteriormente produce> 95% de area del mapa de EBSD indexado como fase fcc.

EJEMPLOS

Preparation de la muestra

Para la preparacion de herramientas de corte de acuerdo con la presente invention y de ejemplos comparativos, se recubrieron cuerpos de sustrato de herramientas de corte de carburo (composition: 90.5% en peso de WC, 1.5% en peso de TaC NbC y 8.0% en peso de Co; geometria: SEHW1204AFN) en un reactor CVD cilindrico, tipo Bernex BPX 325S, con una altura de 1250 mm y un diametro de 325 mm.

El flujo de gas sobre los cuerpos del sustrato se realizo radialmente desde un tubo central de distribution de gas, utilizando una primera y segunda corriente de gas precursor, PG1 y PG2. La primera y la segunda corriente de gas precursor, PG1 y PG2, se introdujeron en el reactor por separado y se combinaron inmediatamente antes de la entrada en la zona de reaction, es decir, despues de la salida del tubo de distribucion de gas.

La capa de Ti^1-xAl^xC^yN^z(a) segun la presente invencion se deposita a una temperatura en el intervalo de 600 ° C a 900 ° C. Dependiendo de la composicion de la capa deseada, los gases de reaccion comprenden TiCl⁴, AlCl³, CH³CN, NH³, N², H².

La capa de K-AI²O³(b) luego se deposita directamente sobre la capa Th ^-xAl^xC^yN^z(a) a una temperatura en el rango de 600 ° C a 950 ° C. Los gases de reaccion comprenden AICI³, CO²y H², y pueden comprender adicionalmente CO, HCl, H²S y/o SF⁶. La deposition de la capa deK-A^O³(b) se llevo a cabo tipicamente en dos etapas de deposition, en donde en la primera etapa se hace crecer una capa de nucleacion, y en la segunda etapa la capa de ^k -AI2O3 se hace crecer hasta el espesor deseado. En la segunda etapa, se utilizo H²S y/o SF⁶como catalizador. Tambien esta dentro del alcance de esta invencion hacer crecer la capa ^k -AI2O3 sin usar dicha primera etapa de deposicion, sin embargo, en ese caso se observo una mayor cantidad de porosidad en la interfaz entre la capa inferior de Ti^{1. x}Al^xC^yN^z(a) y la capa K-AI²O³(b).

Los revestimientos de ejemplo de acuerdo con la invencion y los ejemplos comparativos se han obtenido utilizando el equipo descrito en el presente documento y las condiciones del proceso que se dan en la siguiente tabla 1. Sin embargo, es bien conocido en la tecnica que las condiciones del proceso para producir revestimientos de CVD pueden Un cierto grado varia dependiendo del equipo utilizado. Por lo tanto, es competencia del experto en la materia modificar las condiciones de deposicion y/o el equipo utilizado para lograr las propiedades de recubrimiento de la presente invencion.

Las microfotografias SEM de section transversal se prepararon a partir de los recubrimientos de ejemplo y se muestran en las figuras 1 y 4. Las figuras de polo de las capas de TiAIN y las capas de K-AI²O³de los recubrimientos de ejemplo se midieron y se muestran en las figuras 2, 3, 5 y 6.

La position (angulo de inclination) de una intensidad maxima con respecto a la muestra normal en las figuras polares {111} de la capa Ti^i-xAl^xC^yN^zy en las figuras polares {002} de la capa K-AI²O³para los recubrimientos del ejemplo 1 (invencion) y el ejemplo 2 (Ejemplo comparativo) se muestra en la Tabla 2. La Tabla 2 tambien muestra la intensidad relativa dentro de un angulo de inclinacion de <20° desde la muestra normal medida en un rango de 0°<a<60° en el {111} las figuras polares de la capa Th^-xAl^xC^yN^zy se miden en un rango de angulo de 0°<a<80° en las figuras polares {002} de la capa K-A ²O³para los recubrimientos del Ejemplo 1 (Invencion) y del Ejemplo 2 (Ejemplo Comparativo).

Tabla 2 - Datos de figura de polo

Pruebas de corte

Las herramientas de corte preparadas de acuerdo con el Ejemplo 1 (Invencion) y el Ejemplo 2 (Ejemplo Comparativo) se usaron en operaciones de fresado bajo las siguientes condiciones:

Material de la pieza: Acero (DIN 42CrMo4)

Refrigerante: ninguno

Alimentacion por diente f^z= 0.2 mm

Profundidad de corte: a^p= 3 mm

Velocidad de corte: v^c= 283 m/min

Angulo de ajuste: k = 45°

El desarrollo del desgaste maximo del flanco, VBmax, en el borde de corte principal y el numero de grietas de peine se observaron en una distancia de fresado de 4000 pm en pasos de 800 pm. La siguiente tabla 3 muestra el desarrollo de VBmax y el numero de grietas de peine a lo largo de la distancia de fresado. En la prueba de fresado, la herramienta de corte con el recubrimiento de acuerdo con la presente invencion mostro una resistencia significativamente mayor contra el desgaste del flanco y contra la formacion de grietas de peine que el ejemplo comparativo.

Tabla 3: resultados de la prueba de corte

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una herramienta de corte recubierta que consiste en un sustrato de carburo cementado, cermet, ceramica, acero o nitruro de boro cubico y un revestimiento de capas multiples resistente al desgaste depositado por deposicion qulmica de vapor (CVD) y que tiene un espesor total de 4 a 25 pm. en el que el recubrimiento resistente al desgaste de multiples capas que comprende

una capa de TiAICN (a) representada por la formula general Ti^1.xAl^xC^yN^zcon 0.2 < x < 0.97, 0 < y < 0.25 y 0.7 < z < 1.15 depositados por CVD, y

Una capa de K-Al²O³(b) de oxido de aluminio kappa depositada por CVD inmediatamente encima de la capa TiAICN (a), y en la que la capa Ti^1-xAl^xC^yN^z(a) tiene una textura de fibra general con el plano {111} preferentemente paralelamente paralela a la superficie del sustrato, la textura de la fibra se caracteriza porque una figura de polo {111} de la capa Ti^1-xAl^xC^yN^z(a), medida por difraccion de rayos X o difraccion de retrodispersion electronica en un rango de angulo de 00<a<80° , tiene una intensidad maxima dentro de un angulo de inclinacion de <10° desde la muestra normal, y tiene un >50% de la intensidad relativa medida en un rango de angulo de 0°<a<60° dentro de un angulo de inclinacion de <20° desde la muestra normal, y

en donde la capa K-Al²O³(b) tiene una textura de fibra global con el plano {002} creciendo paralelamente a la superficie del sustrato, la textura de la fibra caracterizada por que una figura de polo {002} de la capa K-A²O³(b), medida por difraccion de rayos X o difraccion de retrodispersion electronica en un rango de angulo de 0°<a<80°, tiene una intensidad maxima dentro de un angulo de inclinacion de <10° desde la muestra normal, y tiene >50% de la intensidad relativa medida sobre un rango de angulo de 0°<a<80° dentro de <20° angulo de inclinacion de la muestra normal.

2. La herramienta de corte revestida de la reivindicacion 1, en la que la textura de la fibra de la capa Ti^1-xAl^xC^yN^z(a) caracterizada porque la figura del polo {111} de la capa Th^-xAl^xC^yN^z(a), medida por difraccion de rayos X o La difraccion de retro dispersion de electrones tiene una intensidad maxima dentro de un angulo de inclinacion de <5° desde la muestra normal.

3. La herramienta de corte revestida de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la textura de la fibra de la capa K-A²O³(b) caracterizada por que una figura de polo {002} de la capa K-A^O³(b), medida por X- La difraccion de rayos o la difraccion de retrodispersion, tiene una intensidad maxima dentro de un angulo de inclinacion de <5° desde la muestra normal.

4. La herramienta de corte recubierta de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, a una distancia de 30 nm de la interfaz de la capa de TiAICN (a) y la capa de K-ALO³(b), la capa de TiAICN (a) tiene un composition qulmica Th^-uAl^uC^vN^wcon un contenido de Ti mas alto que la composicion promedio de la capa de TiAICN (a), como se representa por Ti^1-xAl^xC^yN^z, caracterizada por una diferencia (x - u) > 0.04, preferiblemente (x - u) > 0.06, y con 0.16 < u < 0.93, 0 < v < 0.25 y 0.7 < w < 1.15.

5. La herramienta de corte revestida de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la superficie de la capa de TiAICN (a) que forma la interfaz con la capa K-ALO³(b) esta terminada por facetas de {100} planos cristalograficos.

6. La herramienta de corte revestida de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que > 90%, preferiblemente > 95%, mas preferiblemente > 99% de la capa de TiAICN (a) tiene una estructura de cristal cubico (fcc) centrada en la cara.

7. La herramienta de corte revestida de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la capa de TiAICN (a) tiene una estructura laminar de subcapas de TiAICN alternas de diferentes contenidos estequiometricos de Ti y Al, y en la que cada una de las subcapas de TiAICN tiene un espesor de 150 nm o menos, preferiblemente 50 nm o menos.

8. La herramienta de corte recubierta de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que entre los granos de la capa de TiAICN (a) que tienen una estructura de cristal cubico (fcc) centrada en la cara y que esta representada por la formula Th^-xAl^xC^yN^zexisten precipitados de los llmites de grano de la composicion qulmica Th^-oAl^oC^pN^qcon y un mayor contenido de Al que la composicion promedio de la capa de TiAICN (a), representada por Th^-xAl^xC^yN^z, caracterizada por una diferencia (o - x) > 0.05, preferiblemente (o - x) > 0.10, y con 0.25 < o < 1.05, 0 < p < 0.25 y 0.7 < q < 1.15.

9. La herramienta de corte revestida de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el espesor de la capa de TiAICN (a) es de 2 mm a 14 mm, preferiblemente de 2,5 mm a 6 mm.

10. La herramienta de corte revestida de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el espesor de la capa de ^k-A^O3 (b) es de 1 mm a 9 mm, preferiblemente de 1.5 mm a 6 mm.

11. El inserto de herramienta de corte recubierto de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el recubrimiento de capas multiples resistente al desgaste comprende, ademas de la capa de TiAlCN (a) y la capa de K-AI²O³(b), entre la superficie del sustrato y el TiAlCN capa (a) y/o por encima de la capa K-AI²O³(b) una o mas capas refractarias consistentes en oxido, carburo, nitruro, oxicarbonuro, oxinitruro, carbonitruro, oxicarbonitruro o borocarbonitruro de uno o mas de los elementos de los grupos 4A, 5A o 6A de la tabla periodica o Al o Si, o combinaciones de las mismas, se depositan por deposition qulmica de vapor (CVD), y cada capa refractaria tiene un espesor de 0,5 a 6 mm.

12. El inserto de herramienta de corte recubierto de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el revestimiento de capas multiples resistente al desgaste comprende un revestimiento superior mas externo de un espesor entre 0,1 y 3 mm, preferiblemente entre 0,2 y 2 mm, mas preferiblemente entre 0,5 y 1,5 mm. , que consiste en TiN, TiC, TiCN, ZrN, ZrCN, HfN, HfCN, VC, TiAIN, TiAICN, AIN o combinaciones o sus multiples capas.

13. El inserto de herramienta de corte revestido de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la primera capa refractaria inmediatamente encima y en contacto con la superficie del sustrato consiste en Ti (C,N), TiN, TiC, Ti (B,C,N) , HfN, Zr (C,N) o combinaciones de los mismos, preferiblemente la primera capa refractaria adyacente a la superficie del sustrato consiste en TiN.