KR100512269B1 - 내마모층으로 코팅된 공작물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 공작물, 특히 적어도 두개의 내마모 시스템 코팅부가 제공되는 한편 인접한 코팅부들이 결정학적 우선 방위를 갖도록 높은 시스템 두께에 대해서도 질이 개선된 철이나 경금속의 공작물을 개시해주고 있다.

Description

내마모층으로 코팅된 공작물 {WORKPIECE COATED FOR WEARING PROTECTION}
본 발명은 내마모층으로 코팅된 공작물, 특히 공구 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
공작물, 특히 공구로서 강 및 경금속으로 만들어진 공구에 내마모층 시스템을 만들기 위해, 경질 재료층, 예컨대 TiN 또는 TiCN으로 이루어진 층을 보호될 공작물에 제공하는 것은 공지되어 있다. 경금속은 소결 탄화물(초경합금)을 의미한다. 알루미늄의 첨가에 의해 상기 층의 내마모성, 특히 내산화성을 증가시킬 수 있다. 이것은 일본 특허 공개 제 4-53642/92호 또는 제 5-67705/93호에 공지되어 있다. 또한, 초격자 구조의 형성에 의해 내마모층의 특성을 개선시키는 것도 공지되어 있다. 이것에 대한 것은 예컨대 일본 특허 공개 제 7-97679/95를 참고할 수 있다.
내마모층에 대한 요구는 증가하고 있다. 예컨대, 절삭속도를 높여서 높은 생산성과 효율성을 얻기 위해서 기계에 사용할 내마모층으로 코팅된 공구의 필요성이 증가하고 있다.
공작물의 성형 가공시, 통상적으로 열처리 전에 연질 강이 가공되었다. 그러나, 최근에는 열처리 후에도, 즉 강의 경화 후에도 성형 가공이 이루어진다.
많은 경우, 예를 들어 고속 기계가공에 있어서는 알루미늄이 첨가된 코팅층의 내산화성이 경질재료의 기계가공에는 만족스런 효과를 얻지 못하고 있다. 그럼에도 불구하고 알루미늄을 첨가하여 예컨대 TiCN 또는 TiN 층들의 내산화성을 개선시키고 있다.
전술한 내마모층은 통상적으로 진공 코팅 방법, 예컨대 이온 도금, 또는 경우에 따라 CVD 방법에 의해 제공된다.
예컨대 이온 도금에 의해 내마모층을 제공하면, 코팅에 남아있는 압축 응력이 층의 두께에 비례하여 발생된다. 잔류 압축 응력의 증가에 따라 전단 하중의 관점 하에서 고려될, 층과 강 또는 경금속으로 이루어진 공작물 본체 사이의 접착이 감소되므로, 사용될 수 있는 층의 두께는 5㎛ 이하로 감소된다. 이온 도금시 비교적 큰 잔류 압축 응력이 남기 때문에, 상기 방법에 의해 내마모층으로 코팅된 공작물이 CVD 방법에 의해 코팅된 공작물보다 좋지 않다는 것은 공지되어 있다. CVD 방법의 사용시 전술한 잔류 압축 응력으로 인해 5 내지 15 ㎛의 층 두께가 사용될 수 있다.
초격자 구조의 형성에 의해 층의 경도가 증가되면, 내마모성이 증가되기는 하지만, 동시에 이러한 경질 층이 높은 탄성 계수 및 매우 높은 잔류 압축 응력을 가지므로, 경질 층의 두께가 3 내지 5㎛로만 제한되어야 한다. 초격자 구조를 가진 코팅에서 높은 잔류 압축 응력의 발생은 층과 공작물 본체 사이의 접착 문제를 야기시킨다.
본 발명의 목적은 현저히 감소된 잔류 압축 응력을 나타내는 내마모층으로 코팅된, 특히 강 또는 경금속으로 이루어진 공작물 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. 따라서, 내마모층으로 코팅된 공작물은 내마모성의 증가 및 접착 문제의 감소와 동시에 지금까지의 것보다 현저히 더 두껍게 형성되는 내마모층 시스템을 가져야 한다. 상기 목적은 청구항 제 1항의 특징에 따른 내마모층으로 코팅된 공작물, 및 청구항 제 12항에 따른 그 제조 방법에 의해 의해 달성된다.
본 발명에 따라, 상이한 결정학적 우선 방위를 가진 2개 이상의 연속하는 층을 가진 내마모층 시스템이 제공된다. 따라서, 잔류 압축 응력이 상응하게 증가하지 않으면서, 두꺼운 층 두께가 구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
예컨대 PVD 방법에서, 특히 반응성 PVD 방법에서 음극 아크 증착 및 스퍼터링시, 내마모에 적합한 재료에 의한 코팅 공정의 프로세스 제어가 결정 성장시 결정학적 우선 방위를 제공한다. 예컨대 아크 증착에 의해 제조된 층이 일반적으로 결정 성장시 우선 방위를 가지므로, 컬럼형 결정 구조를 가진 층이 형성된다. 컬럼형 결정 입자는 일반적으로 일정한 방향으로 성장되며 매우 적은 결함점을 갖는 단결정으로 형성된다. 결정이 서로 연속적으로 일직선으로 정렬되어 하나의 층을 형성하므로, 압축 응력이 전술한 바와 같이 층의 두께에 비례해서 증가한다. 본 발명은 상이한 결정학적 우선 방위를 가진 2개의 연속하는 층이 놓이면, 층 사이의 경계면에 다수의 격자 결함점이 생긴다는 사실을 기초로 한다. 예컨대 (111)-평면에 대해 우선 방위를 가진 TiN으로 이루어진 층 및 (200)-평면에 대해 우선 방위를 가진 TiAlN으로 이루어진 층, 또는 (111)-평면에 대해 우선 방위를 가진 TiCN으로 이루어진 층 및 (200)-평면에 대해 우선 방위를 가진 TiAlCN으로 이루어진 층이 쌍으로 2층 또는 다층 시스템으로 서로 층을 이룸으로써, 층 경계면이 불연속적으로 형성되어 에피택셜 성장이 방해되면, 층 경계면에 전술한 다수의 격자 결함점이 생긴다. 이러한 격자 결함점은 층 성장이 더욱 진행하는 동안 전체 층 시스템에 걸친 잔류 압축 응력이 감소되도록 방향성을 가진다. 실제로, 전술한 층들 사이의 잔류 압축 응력 보정 영역이 나타난다. 따라서, 적은 압축 응력을 가진 집합적인 하나의 두꺼운 층 또는 층 시스템이 형성될 수 있다.
바람직하게는 전술한 각각의 층이 하기 재료 중 하나로 제조된다:
TiN, TiCN, TiAlN, TiAlCN.
층들은 동일한 재료로 제조되거나 또는 바람직하게는 상이한 재료로 제조된다.
0.5㎛ 두께의, (200)-평면에 대해 우선 방위를 가진 TiAlN 층은 1.2 Gpa의 잔류 압축 응력을 갖는 반면, 10㎛ 두께의 동일한 방위를 가진 TiAlN 층은 8 Gpa를 초과하는 잔류 압축 응력을 가지며, 그것의 접착이 상응하게 열화된다. 그러나, 0.5㎛의 두께를 가진, (200)-평면에 대해 우선 방위를 가진 TiAlN 층 및 0.5㎛의, (111)-평면에 대해 우선 방위를 가진 TiN 층이 교대로 제공됨으로써 다층의, 예컨대 10㎛두께 까지의 내마모 층 시스템을 형성하면, 놀랍게도 최대 2Gpa의 잔류 압축 응력이 나타난다.
바람직한 실시예에서, 상이한 우선 방위가 진공 코팅 공정의 동일한 또는 상이한 제어에 의한 상이한 층 재료의 사용에 의해서 구현된다. 그러나, 상이한 공정 제어에 의해 하나의 동일한 층 재료로 상이한 우선 방위를 가진 층들을 증착하는 것도 가능하다.
층 재료 쌍으로는 다음의 것이 바람직하다:
TiN/TiN
TiN/TiCN
TiN/TiAlN
TiN/TiAlCN
TiCN/TiCN
TiCN/TiAlN
TiCN/TiAlCN
TiAlN/TiAlN
TiAlN/TiAlCN
TiAlCN/TiAlCN.
바람직하게는, 상이한 재료의 상기 각각의 조합에서 하나 또는 다른 층이 첫번째로 공작물에 제공될 수 있다.
전술한 바와 같은 상이한 재료의 층 조합 중 하기 조합이 특히 바람직하다:
TiN/TiAlN
TiCN/TiAlCN
또는 경우에 따라
TiN/TiAlCN
TiCN/TiAlN.
코팅 방법으로는 PVD 방법이 바람직하며, 특히 반응성 PVD 공정의 음극 아크 증착 및 스퍼터링이 바람직하다.
공구, 특히 강 또는 경금속으로 이루어진 공구로는 성형 또는 프레스 공구, 바람직하게는 인덱서블 인서트, 엔드 밀링 공구, 특히 드릴 또는 밀링 커터, 기어 절삭 공구, 톱날이 있다.
본 발명에 따른 내마모층으로 코팅된 공구, 특히 전술한 바와 같이 10㎛ 이상의 두께 및 여러 쌍으로 형성된 내마모층 시스템을 가진 공구를 절삭에 사용시, 절삭하는 동안 층 표면에 발생되는 균열이 층들 사이의 경계면으로 퍼지는 것이 방지된다. 즉, 균열에서 발생하는 응력 집중이 층들 경계면에서 다수의 격자 결함에 의해 감소된다. 상기 경계면은 균열 전달에 대한 저항력을 형성한다. 그럼에도 불구하고 균열이 커지면, 균열이 본체로 전달되는 것이 아니라, 층들 사이의 경계면만을 따라 진행되므로 절삭날에 금이 생기지는 않는다.
균열이 층들 사이의 경계면을 따라 방해 없이 퍼질 수 있다면, 내마모층 시스템의 개별 층들이 분리됨으로써, 내마모성이 열화될 위험이 있을 것이다. 그러나, 전술한 모든 층의 재료 쌍, 특히 바람직한 층 재료 쌍, 예컨대 TiN 및 TiAlN, 또는 TiCN 및 TiAlCN에서, 균열이 층들 사이의 경계면을 따라 방해 없이 퍼지지는 않는 것으로 나타났다. 이것은 기본적으로 본 발명에 따른 상이한 우선 방위 및 그에 따른 층 전이 영역에서의 높은 불연속점의 밀도로 인해 전이 영역에서 균열의 퍼짐이 현저히 저지되고 있다.
결과적으로 본 발명에 따른 내마모층으로 코팅된 공작물은 이에 제공된 층 시스템 두께로 인해 높은 내마모성을 갖는 것으로 나타났다. 균열은 결코 내마모 층 시스템을 통해 진전되지 않는다. 즉, 내마모층 시스템은 높은 인성을 갖는다. 따라서, 본 발명에 따른 공작물에 의해 층들 사이의 우선 방위 변화가 없는 내마모 시스템을 가진 공작물에 비해 두꺼운 층 시스템이 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 얇은 층 시스템에서도 공지된 공구, 예컨대 동일한 층 두께를 가진 공구에 비해 현저히 긴 수명이 얻어진다.
정의
I(XXX)는 θ-2θ-방법에 따른 X선 회절에 의해 측정된, (XXX)-평면의 세기를 나타낸다.
예컨대 TiAlN 또는 TiAlCN으로 이루어진, 층들 중 하나의 비율(quotient)Ⅰ(200)/Ⅰ(111)의 값은 적어도 1로 선택되는데, 그 이유는 상기 층에서 높은 (111)-우선 방위에 의해 바람직하지 않은 높은 잔류 압축 응력이 발생되기 때문이다. 그러나, 상기 층이 (200)-우선 방위를 가지면, 층의 잔류 압축 응력은 적게 유지된다. 따라서, 상기 층이 (200)-우선 방위를 가져야 하므로, 상기 상의 값이 바람직하게는 적어도 1로 선택된다. 이것은 특히 전술한 Al을 함유하는 재료로 이루어진 층에 대해 적용된다.
하나의 층과 다른 층 사이의 경계면에 격자 결함이 생기게 하기 위해서는, 후자가 반대 우선 방위를 가져야 한다. 전술한 실시예에서, 예컨대 TiN 또는 TiCN으로 이루어진 경우의 한 층과 다른 층은 (111)-우선 방위를 가지므로, 이러한 층에서 바람직하게는 비율 Ⅰ(200)/Ⅰ(111)이 최대 1 이어야 하지만, 어떤 경우에도 처음에 언급한 층에 대한 비율과 동일하지 않아야 한다.
층 시스템의 전체 두께가 1㎛ 미만이면, 이러한 층 시스템은 단지 미미한 내마성만을 갖는다. 다른 한편으로는 층 시스템의 전체 두께가 15㎛를 초과하면, 강 본체와의 접착에 관련한 문제가 나타날 수 있다. 따라서, 바람직하게는 내마모층 시스템이 1㎛ 내지 15㎛의 두께를 갖는다.
실시예 1
JIS P40에 따른 경금속 인덱서블 인서트 및 시판 중인 HSS-엔드 밀링 커터를 Ti-타겟 및 TiAl-타겟(Ti/Al = 50/50)을 이용한 음극 아크 증착에 의해 코팅하고 표 1에 따른 본 발명의 층 시스템을 형성한다. 비교 실시예에서는 각각의 TiN 또는 TiAlN-층을 동일한 방법에 의해 즉, 음극 아크 증착방법에 의해 단층 시스템으로 제공한다.
코팅된 경금속 인덱서블 인서트를 하기에 제시된 절삭 조건 No. 1로, 겉 표면에서의 균열이 0.3mm에 이를 때까지 테스트한다. 절삭 길이는 수명에 대한 기준으로 검출한다.
코팅된 HSS-엔드 밀링 커터를 하기에 제시된 절삭 조건 No. 2로, 겉 표면에서의 균열이 0.2mm에 이를 때까지 테스트한다. 마찬가지로 절삭 길이는 수명에 대한 기준으로 검출한다. 결과는 표 1에 제시된다.
절삭 조건 No. 1
경금속 인덱서블 인서트(SEE 42-TN)에 대해
- 절삭될 재료: X 40 CrMoV51(DIN 1.2344), DAC(HRC40)
- 절삭 속도: 100m/min
- 전진: 0.1mm/톱니
- 절삭 깊이: 2mm
- 건식 가공
절삭 조건 No. 2
HSS-엔드 밀링 커터에 대해
- 절삭될 재료: 40 CrMoV51(DIN 1.2344), DAC(HRC10)
- 절삭 속도: 50m/min
- 전진: 0.07mm/톱니
- 축방향 절삭 깊이: 18mm
- 방사방향 절삭 깊이: 6mm
- 건식, 동기
표 1에 나타나는 바와 같이, 본 발명에 따른 내마모층으로 코팅된 강 몸체, 즉 10㎛ 를 훨씬 초과하는 전체 내마모층 시스템 두께를 가진 전술한 공구 형태의 강 몸체(본 발명에 따른 실시예 5)에는 층이 떨어져 나가는 것이 나타나지 않고 절삭날에는 금의 형성이 나타나지 않을 정도의 잔류 압축 응력이 주어지므로, 본 발명에 따른 강 몸체는 단층 내마모층 시스템만을 가진 비교 실시예에 비해 긴 수명을 갖는다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시예에서는, 두 개의 층이 있을 경우 이들 층 사이에 5nm 내지 500nm의 전이층이 제공된다. 예컨대, 두 층이 TiN 및 TiAlN로 이루어질 경우 이 전이층도 같은 재료로 이루어지고, 마찬가지로 TiCN 및 TiAlCN의 층의 경우에는 전이층도 이와 같은 재료로 이루어진다. 따라서, 균열이 층 경계면을 따라 퍼지는 경향이 보다 효과적으로 감소된다.
전이층의 두께가 5nm이하이면, 경계면을 따라 진행하는 균열에 대한 효과가 얻어지지 않는다. 전이층의 두께가 500nm를 초과하면, 층이 예컨대 TiN 또는 TiCN, 및 TiAlN 또는 TiAlCN의 에피택셜 성장을 하려 하므로, 비율 Ⅰ(200)/Ⅰ(111)이 쉽게 제어될 수 없다. 따라서, 전이층의 두께가 5nm 내지 500nm로 제한된다.
하기 표 2에는 상기 실시예에서 얻어진 결과가 단층 내마모층으로 코팅된 공구에서의 결과와 비교해서 제시되며, 실시예 1에서 설명된 코팅 기술 및 절삭 테스트 조건이 재차 사용된다.
전이층은 상응하는 Ti 타켓 또는 TiAl 타겟으로부터 동시 음극 아크 증착에 의해 형성된다. 실시예 1에서와 같이, 층들은 질소 함유 반응성 가스 분위기에서 반응성 음극 아크 증착에 의해 형성된다.
본 발명에 따른 공작물에는 바람직하게는 반응성 PVD 방법, 경우에 따라서는 비반응성 PVD 방법에 의해 두꺼운 층 두께 및 긴 수명을 가진 내마모 층 시스템이 제공될 수 있다. PVD 방법으로는 특히 음극 아크 증착 및 스퍼터링이 반응성 또는 비반응성으로 수행되는 것이 특히 바람직하다. 본 발명에 따른 공작물 또는 그 제조 방법에서는 경우에 따라 층 사이에 전이층이 매립된 2개의 연속하는 층에서 상이한 우선 방위가 구현되는 것이 중요하다. 따라서, 내마모층 시스템이 높은 인성을 갖고, 전체 내마모층 시스템의 두께는 얇은 층 시스템으로부터 두꺼운 층 시스템까지 선택될 수 있으며, 이러한 공작물 및 공구의 수명은 동일한 두께의 단일 내마모층으로 코팅된 공작물 및 공구에 비해 현저히 증가될 수 있다.
표 2에 명확히 나타나 있는 바와 같이, 5 내지 500nm, 바람직하게는 10 내지 400nm의 두께를 가진 전이층의 제공에 의해, 보다 긴 수명이 얻어진다.
하기 일본 출원
1996년 9월 3일자 제 8-252384호 및
1996년 9월 3일자 제 8-252385호에 따른 우선권 서류가 본 출원의 구성 부분을 형성한다.
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  20. 내마모층으로 코팅된 공작물에 있어서, 내마모층이 TiN, TiCN, TiAlN, TiAlCN의 군으로부터 선택된 재료로 만들어진 제 1 재료층과 TiN, TiCN, TiAlN, TiAlCN의 군으로부터 선택된 재료로 만들어진 제 2 재료층으로 구성되고, 제 2 재료층이 제 1 재료층에 직접 증착되거나 전이(transition)층이 제 1 및 제 2 재료층 사이에 놓여져 있으며, 이 전이층은 제 1 및 제 2 재료층의 재료로부터 만들어지고 5 nm 내지 500 nm의 두께를 가지며, 제 1 및 제 2 재료층은 동일한 결정구조를 갖지만 상이한 결정학적 우선 방위를 가지며, 제 1 및 제 2 재료층 중 한 층에서 (111) 평면의 세기 I(111)와 (200) 평면의 세기 I(200)의 I(200)/I(111) 값은 1 이하이고, 다른 한 층에서의 I(200)/I(111) 값은 1 이상을 이루되 두 값이 상이하도록 구성된 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물.
  21. 제 20 항에 있어서, 제 1 및 제 2 재료층이 서로 다른 물질로 이루어진 것을 특징으로하는 내마모층으로 코팅된 공작물.
  22. 제 21 항에 있어서, 제 1 및 제 2 재료층의 구성물질이 각각 임의의 순서로 TiN 및 TiAlN, 또는 TiCN 및 TiAlCN, 또는 TiN 및 TiAlCN, 또는 TiCN 및 TiAlN 중에 하나인 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물.
  23. 제 20 항에 있어서, 제 1 및 제 2 재료층의 최소한 하나를 형성하는 단일층의 두께가 2 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물.
  24. 제 20 항에 있어서, 내마모층의 전체 두께가 1 ㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물.
  25. 제 24 항에 있어서, 전체 두께가 15 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물.
  26. 제 20 항에 있어서, 두 개 이상의 제 1 및 제 2 재료층이 내마모층에 형성된 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물.
  27. 제 20 항에 있어서, 내마모층이 코팅되는 공작물의 본체가 스틸 또는 경금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물.
  28. 제 20 항에 있어서, 공작물이 프레스공구, 인덱서블 인서트 엔드밀링공구, 드릴, 밀링커터, 기어 절삭공구, 또는 톱날 중에 하나인 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물.
  29. 제 20 항에 있어서, 상이한 결정학적 우선 방위를 가진 제 1 및 제 2 재료층이 PVD 공정으로 증착된 된 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물.
  30. 제 29 항에 있어서, PVD 공정은 음극 아크 증착 또는 스퍼터링 중에 하나인 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물.
  31. 내마모층으로 코팅된 공작물을 제조하는 방법에 있어서, TiN, TiCN, TiAlN, TiAlCN의 군으로부터 선택된 재료로 만들어진 제 1 재료층을 공작물 본체에 증착하는 단계, TiN, TiCN, TiAlN, TiAlCN의 군으로부터 선택된 재료로 만들어진 제 2 재료층을 제 1 재료층에 증착시킴으로써 제 2 재료층이 제 1 재료층에 직접 증착되게 하거나 제 1 재료층과 제 2 재료층 사이에 전이층을 증착시키되 전이층을 제 1 및 제 2 재료층과 같은 재료로 하고 전이층의 두께가 5 ㎛ 내지 500 ㎛가 되도록 하는 단계, 및 제 1 및 제 2 재료층을 동일한 결정구조를 갖지만 상이한 결정학적 우선 방위를 갖도록 증착시킴으로써 제 1 및 제 2 재료층 중 한 층에서의 (111) 평면의 세기 I(111)와 (200) 평면의 세기 I(200)의 I(200)/I(111) 값은 1 이하이고, 다른 한 층에서의 I(200)/I(111) 값은 1 이상을 이루되 두 값이 상이하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 재료층의 구성물질을 다르게 선택하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  33. 제 31 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 재료층의 구성물질을 각각 임의의 순서로 TiN 및 TiAlN, 또는 TiCN 및 TiAlCN, 또는 TiN 및 TiAlCN, 또는 TiCN 및 TiAlN 중에 하나로 선택하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  34. 제 31 항에 있어서, 최소한 하나의 상기 제 1 및 제 2 재료층을 형성하는 단일층을 2 ㎛ 이하의 두께가 되도록 증착하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  35. 제 31 항에 있어서, 상기 내마모층의 전체 두께를 1 ㎛ 이상이 되도록 선택하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 두께를 15 ㎛ 이하가 되도록 선택하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  37. 제 31 항에 있어서, 상기 내마모층에서 두 개 이상의 상기 제 1 및 제 2 재료층을 증착시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  38. 제 31 항에 있어서, 공작물 본체를 스틸 또는 경금속으로 형성하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  39. 제 31 항에 있어서, 제조된 공작물이 프레스공구, 인덱서블 인서트 엔드밀링공구, 드릴, 밀링커터, 기어 절삭공구, 톱날 중의 하나가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  40. 제 31 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 재료층을 PVD 공정으로 증착하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 PVD 공정을 반응성 PVD 공정으로 수행하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  42. 제 40 항에 있어서, PVD 공정을 음극 아크 증착 또는 스퍼터링으로 행하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  43. 제 31항 에 있어서, 상기 전이층을 10 nm 내지 400 nm의 두께로 증착하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  44. 내마모층 시스템을 가진 공작물을 제조하는 방법에 있어서, 상이한 결정학적 우선 방위를 가진 시스템의 두 연속층을 공작물 본체에 증착시키되, 하나의 우선 방위는 (111) 평면에 있게 하고 제 2 우선 방위는 (200) 평면에 있게 함으로써 시스템을 각각 두 개 이상의 제 1 및 제 2 층으로 구성시키고 이 제 1 및 제 2 층을 PVD 공정에 의해서 증착하는 단계, 및 제 1 및 제 2 층에서 한 층에 대한 (111) 평면의 세기 I(111)와 (200) 평면의 세기 I(200)의 I(200)/I(111) 값은 1 이하가 되게 하고, 다른 한 층에서의 값은 1 이상이 되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  45. 제 44 항에 있어서, TiN, TiCN, TiAlN, TiAlCN의 군으로부터 선택된 재료로 이루어진 상기 제 1 층을 증착하는 단계, 및 TiN, TiCN, TiAlN, TiAlCN의 군으로부터 선택된 재료로 이루어진 상기 제 2 층을 증착하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  46. 제 44 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 층 사이에 이들 층의 재료로 이루어진 전이층을 증착시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  47. 제 46 항에 있어서, 상기 전이층을 두께가 5 nm 내지 500 nm로 증착시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  48. 제 47 항에 있어서, 상기 두께를 10 nm 내지 400 nm로 되게 선택하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  49. 제 44 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 층을 서로 다른 재료로 선택하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  50. 제 44 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 재료층을 각각 임의의 순서로 TiN 및 TiAlN, 또는 TiCN 및 TiAlCN, 또는 TiN 및 TiAlCN, 또는 TiCN 및 TiAlN 중에 하나로 선택하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  51. 제 44 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 재료층의 구성재료를 같은 물질로 선택하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  52. 제 44 항에 있어서, 최소한 상기 제 1 및 제 2 층을 형성하는 하나의 단층의 두께를 2 ㎛ 이하가 되도록 선택하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  53. 제 44 항에 있어서, 상기 시스템의 두께를 1 ㎛ 이상이 되도록 증착하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  54. 제 53 항에 있어서, 상기 시스템의 두께를 15 ㎛ 이상이 되도록 증착하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  55. 제 44 항에 있어서, 두 개 이상의 상기 제 1 및 제 2 재료층을 증착하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  56. 제 44 항에 있어서, 상기 공작물의 본체를 강 또는 경금속으로 형성하는 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  57. 제 44 항에 있어서, 공작물이 프레스공구, 인덱서블 인서트 엔드밀링공구, 드릴, 밀링커터, 기어 절삭공구, 톱날 중의 하나가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  58. 제 44 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 층을 반응성 PVD 공정으로 증착하는 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  59. 제 44 항에 있어서, PVD 공정으로서 음극 아크 증착 또는 스퍼터링으로 행하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  60. 제 44 항에 있어서, 공작물이 프레스공구, 인덱서블 인서트 엔드밀링공구, 드릴, 밀링커터, 기어 절삭공구, 톱날 중의 하나인 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  61. 제 44 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 재료층을 음극 아크 증착 또는 스퍼터링으로 증착하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층 시스템으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  62. 내마모층으로 코팅된 공작물을 제조하는 방법에 있어서, 최소한 제 1 및 제 2 재료층을 증착시키되 한 층은 TiN으로 하고 다른 층은 TiAlN으로 하는 단계를 포함하며, 또한 (111) 평면의 세기 I(111)와 (200) 평면의 세기 I(200)의 I(200)/I(111) 값이 0.7 이하가 되게 TiN을 증착시키고 TiAlN은 상기 값이 1.3 이상이 되게 증착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  63. 제 62 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 재료층 사이에 이들 층의 재료로 이루어진 전이층을 증착시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  64. 제 63 항에 있어서, 상기 전이층을 두께가 5 nm 내지 500 nm가 되도록 증착시키는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  65. 제 63 항에 있어서, 상기 전이층을 두께가 10 nm 내지 400 nm가 되도록 증착시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  66. 제 62 항에 있어서, 각각의 상기 제 1 및 제 2 재료층을 2 ㎛ 이하의 두께가 되도록 증착하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  67. 제 62 항에 있어서, 상기 시스템을 전체 두께가 1 ㎛ 이상이 되도록 증착하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  68. 제 67 항에 있어서, 내마모층의 두께를 15 ㎛ 이하가 되도록 선택하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  69. 제 62 항에 있어서, 두 개 이상의 상기 제 1 및 제 2 층을 증착시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  70. 제 62 항에 있어서, 공작물 본체를 강 또는 경금속으로 형성하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  71. 제 62 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 재료층을 PVD 공정으로 증착하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
  72. 제 71 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 재료층을 반응성 PVD 공정으로 증착하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 내마모층으로 코팅된 공작물의 제조방법.
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