JP2010531741A - 多層金属酸化物被覆を有する工具とその被覆工具の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・ターゲット: 丸いTi/Al(33/67原子%)源(直径63mm)
・80アンペア、495℃、3PaのN2圧力、40ボルト基材バイアス電圧
・ターゲット: 丸いAl源(直径63mm)
・80アンペア、495℃、0.7PaのO2圧力、70ボルト基材バイアス電圧
・ターゲット: Al
・10kWスパッタリング出力、495℃、0.5PaのAr圧力、150ボルト基材バイアス電圧(単極、パルス化)
・ターゲット: 丸いZr源(直径63mm)
・80アンペア、495℃、0.7PaのO2圧力、70ボルト基材バイアス電圧
・ターゲット: Zr
・10kWスパッタリング出力、495℃、0.5PaのAr圧力、150ボルト基材バイアス電圧(単極、パルス化)
Claims (19)
- 基材本体とそれに適用された多層被覆とを有する切削工具であり、当該多層被覆の、一方が他方の上に配置された少なくとも2つの層が、同じ金属又は異なる金属の金属酸化物を含有し、又はその金属酸化物からなるものである切削工具であって、一方が他方の上に配置された当該少なくとも2つの金属酸化物層が、i)RMS、ii)アーク気相成長(arc-PVD)、iii)イオンプレーティング、iv)電子線気相成長、及びv)レーザー堆積、から選ばれる異なるPVD法により逐次的に作られていて、i)〜v)のそれぞれの方法の変形法が異なるPVD法を構成するものでないことを特徴とする切削工具。
- 一方が他方の上に配置された前記2つの金属酸化物層が中間層なしに互いに直接配置されていることを特徴とする、請求項1記載の切削工具。
- 一方が他方の上に配置された前記2つの金属酸化物層の間に、少なくとも1つの非酸化物中間層、好ましくは少なくとも1つの金属窒化物層、が配置されていることを特徴とする、請求項1記載の切削工具。
- 一方が他方の上に配置された前記少なくとも2つの金属酸化物層のうちの1つがRMSで作られ、その上かあるいはその下に配置される、一方が他方の上に配置された前記少なくとも2つの金属酸化物層のうちの他方がアーク気相成長(arc−PVD)により作られていることを特徴とする、請求項1〜3の1つに記載の切削工具。
- 一方が他方の上に配置された前記少なくとも2つの金属酸化物層が、同じPVD装置における異なったPVDプロセスによって、一方が他方の上に配置された前記少なくとも2つの金属酸化物層を適用する間で切削工具本体をそのPVD装置から取り出すことなく、及び/又はPVDプロセスを行う際におけるPVD装置内の真空を一方が他方の上に配置された前記少なくとも2つの金属酸化物層を適用する間で軽減することなく、逐次的に作られていることを特徴とする、請求項1〜4の1つに記載の切削工具。
- 一方が他方の上に配置された前記少なくとも2つの金属酸化物層が、周期系のIVa族からVIIa族までの元素及び/又はアルミニウム及び/又はケイ素の酸化物を含むことを特徴とする、請求項1〜5の1つに記載の切削工具。
- 一方が他方の上に配置された前記少なくとも2つの金属酸化物層のうちの少なくとも一方が1種の金属だけの金属酸化物を有することを特徴とする、請求項1〜6の1つに記載の切削工具。
- 一方が他方の上に配置された前記少なくとも2つの金属酸化物層のうちの少なくとも一方が、周期系のIVa族からVIIa族までの元素及び/又はアルミニウム及び/又はケイ素の炭化物、窒化物、酸化物、炭窒化物、酸窒化物、酸炭化物、酸炭窒化物、ホウ化物、ボロ窒化物、ボロ炭化物、ボロ炭窒化物、ボロ酸窒化物、ボロ酸炭化物、ボロ酸炭窒化物、酸ボロ窒化物、前述の化合物の混合金属相及び相混合物からの少なくとも1つの二次的成分を更に有することを特徴とする、請求項1〜7の1つに記載の切削工具。
- 前記被覆が、周期系のIVa族からVIIa族までの元素及び/又はアルミニウム及び/又はケイ素の炭化物、窒化物、酸化物、炭窒化物、酸窒化物、酸炭化物、酸炭窒化物、ホウ化物、ボロ窒化物、ボロ炭化物、ボロ炭窒化物、ボロ酸窒化物、ボロ酸炭化物、ボロ酸炭窒化物、酸ボロ窒化物、前述の化合物の混合金属相及び相混合物からなる更なる硬質材料層を含むことを特徴とする、請求項1〜8の1つに記載の切削工具。
- 前記被覆の各層が10nm〜50μmの層厚さ、好ましくは20nm〜20μm、特に好ましくは0.2μm〜4μmの層厚さを有することを特徴とする、請求項1〜9の1つに記載の切削工具。
- 前記被覆が500と4000の間のビッカース硬さ(Hv)、好ましくは700と3500の間、特に好ましくは1500と3000の間のビッカース硬さを有することを特徴とする、請求項1〜10の1つに記載の切削工具。
- 前記基材本体が超硬合金、サーメット、鋼又は高速度鋼(HSS)から作られていることを特徴とする、請求項1〜11の1つに記載の切削工具。
- 一方が他方の上に配置された前記少なくとも2つの金属酸化物層の金属酸化物が同じ結晶構造を有することを特徴とする、請求項1〜12の1つに記載の切削工具。
- 一方が他方の上に配置された前記少なくとも2つの金属酸化物層の金属酸化物が異なる結晶構造を有することを特徴とする、請求項1〜12の1つに記載の切削工具。
- 一方が他方の上に配置された前記少なくとも2つの金属酸化物層の、XRD、XPS及び/又はTEMスペクトル中で最大の強度を有する相(主相)が同じ結晶構造を有することを特徴とする、請求項1〜12の1つに記載の切削工具。
- 一方が他方の上に直接配置された前記少なくとも2つの金属酸化物層の、XRD、XPS及び/又はTEMスペクトル中で最大の強度を有する相(主相)が異なる結晶構造を有することを特徴とする、請求項1〜12の1つに記載の切削工具。
- 基材本体とそれに適用された多層被覆とを有する切削工具であり、同じ金属又は異なる金属の金属酸化物が、一方が他方の上に配置された多層被覆の少なくとも2つの層で異なるPVD法により逐次的に適用されている切削工具の製造方法であって、前記PVD法が、i)RMS、ii)アーク気相成長(arc-PVD)、iii)イオンプレーティング、iv)電子線気相成長、及びv)レーザー堆積、から選ばれ、i)〜v)のそれぞれの方法の変形法が異なるPVD法を構成するものでない、切削工具製造方法。
- 一方が他方の上に配置された前記少なくとも2つの金属酸化物層のうちの1つをRMSにより適用し、その上かあるいはその下に配置される、一方が他方の上に配置された前記少なくとも2つの金属酸化物層のうちの別の1つを、アーク気相成長(arc−PVD)により適用することを特徴とする、請求項17記載の方法。
- 一方が他方の上に配置された前記少なくとも2つの金属酸化物層を、同じPVD装置における異なるPVDプロセスによって、一方が他方の上に配置された前記少なくとも2つの金属酸化物層を適用する間で前記切削工具本体をそのPVD装置から取り出すことなく、及び/又はPVDプロセスを行う際におけるPVD装置内の真空を一方が他方の上に配置された前記少なくとも2つの金属酸化物層を適用する間で軽減することなく、逐次的に適用することを特徴とする、請求項17又は18記載の方法。
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