KR100541322B1

KR100541322B1 - 고온 내산화성을 갖는 경질 박막 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR100541322B1
Application number: KR1020020078474A
Authority: KR
Inventors: 이기선; 서성만
Original assignee: 공주대학교 산학협력단
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2006-01-11
Also published as: KR20040050614A

Abstract

본 발명은 TiAlN 박막에 희토류 원소인 La을 첨가하여 고온에서 표면에 자발적으로 보호성 알루미나와 기지박막간의 결합력을 증가시킴에 의해 기지박막으로부터 Al의 표면 확산을 감소시키고, 경도를 높게 유지 할 수 있어 기존의 대표적인 TiAlN 공구에 비해 고온 내산화성이 우수한 TiAlLaN로 이루어진 절삭/내마모성 공구용 경질 박막 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 초경합금(WC) 표면에 물리증착법으로 TiAlLaN 박막을 형성하며, 이때 산화속도의 감소와 내열충격성 향상을 위해 La의 조성을 0.1 내지 5 at.% 범위로 첨가하는 것을 특징으로 한다.

TiAlLaN, 고온 내산화성, 고경도, 내열충격성, 결합력, 고속도 공구강

Description

고온 내산화성을 갖는 경질 박막 및 그의 제조방법{Hard Thin Film Coatings Having Oxidation Resistance in High Temperature and its Manufacturing Method}

도 1a 내지 도 1d는 (Ti, Al) 타켓에 금속 La을 삽입시킨 구조를 보여주는 TiAlLaN 박막 형성용 타겟에 대한 개략 구성도,

도 2는 열충격 실험시에 박막에 열충격을 주기 위한 주기적인 산화 곡선을 나타낸 그래프,

도 3은 비교예 3의 열충격 실험 후에 박막 표면을 관찰한 주사전자현미경 사진,

도 4는 본 발명에 따른 실시예 4의 열충격 실험 후에 박막 표면을 관찰한 주사전자현미경 사진,

도 5는 나노 스크래치 테스트에 의한 산화막 분리에 필요한 임계하중에 대한 그래프이다.

본 발명은 고온 내산화성을 갖는 절삭/내마모성 공구용 경질 박막 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 특히 TiAlN 박막에 희토류 원소인 La을 첨가하여 고온에 서 표면에 자발적으로 형성되는 보호성 알루미나와 기지박막간의 결합력을 증가시킴에 의해 기지박막으로부터 Al의 표면 확산을 감소시키고, 경도를 높게 유지 할 수 있어 종래의 TiAlN 공구에 비해 고온 내산화성이 우수한 절삭/내마모성 공구용 경질 박막 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 칩, 드릴, 엔드밀 등의 절삭공구 또는 내마모성 공구의 수명을 연장하기 위하여 공구의 표면에 고온 경도 및 내산화성이 우수한 경질 박막을 피복하여 사용하고 있다. 이러한 공구들은 초경합금, 서멧합금 또는 고속도강을 모재로 사용하고 있다.

상기한 고온 경도 및 내산화성을 향상시키기 위한 경질 박막으로 현재 티타늄 질화물이 주로 사용되고 있는 바, 그 대표적인 예로써 TiN(공개특허 제1998-021727호), TiAlN(공개특허 제2001-0037811호, 공개특허 제2002-0055444호, 일본 특개소 62-56565호, 일본 특개평 2-194159호, 일본국 특허 제2644710호), TiCrN(일본국 특허출원번호 11-176574(1999. 6. 23)), TiCN(공개특허 제1999-0070877호, 공개특허 제1999-0030862호) 박막 등을 들 수 있다.

일반적으로, 이들 경질 박막은 그 본체 위에 이온 플레이팅(Ion Plating), 스퍼터링(Sputtering) 및 화학증착법(Chemical Vapor Deposition) 등의 방법을 통해서 코팅된다.

이들 경질 박막 중에서 TiN 박막은 높은 경도를 나타내고 있으나, 고온에서 내산화성이 떨어지는 단점이 있어 고속 가공용 공구에는 사용에 제약을 받고 있다(W. D. Munz, J. Vac. Sci. Technol. A. 4(6) (1986) 2721).

TiAlN 박막(논문 : T. Leyendeker, J. Ebberink, Surf. Coat. Technol. 42(1990)21)은 TiN 박막의 이러한 단점을 극복하기 위해서 개발된 재료이다. 상기 TiAlN 박막은 고온에서 다음과 같은 특성을 갖는다. 즉, 약 800℃ 이상의 고온에 노출될 때, 박막 표면에 자발적으로 보호성 알루미나(Al₂O₃)가 형성되는데, 이는 고온 내산화성을 증가시키고, 동시에 공구의 수명을 연장하는 특징을 갖고 있다.

그러나, 이러한 종래의 공지기술은 표면에 자발적으로 생성되는 알루미나와 기지 박막 사이의 결합력이 약해서 박막 내부의 Al이 표면 밖으로 외부 확산에 의해 손실이 증가하고, 이로 인해서 경도의 저하 및 내구성이 감소하는 문제점을 갖고 있었다. 또한, 종래의 TiAlN 박막은 Al의 표면 확산에 따른 박막내 Al 고갈이 심각하여 Al의 농도를 높게 유지하고 있는데, 이로 인해서 박막내 잔류응력이 증가하고 결합력이 감소되는 문제점을 갖고 있었다.

또한 상기 TiAlN 박막은 Ti와 Al의 증기압 차이가 커서 박막 조성의 재현성이 떨어지고, 박막표면에 Al 거대입자들이 출현하여 공구 사용시 이 거대입자의 탈락으로 인해 고온특성이 떨어지는 문제점 있다.

TiAlN 박막과 유사한 기술로서 TiCrN 박막을 들 수 있다. 이는 보호성 박막으로 알루미나를 대신하여 크롬산화물(Cr₂O₃)을 이용하는 기술적 개념을 갖는다. TiCrN 박막에서 Ti와 Cr은 Ti와 Al과 같이 증기압차이가 크지 않으므로 거대입자가 출현하지 않는 장점이 있으나, 크롬산화물이 알루미나에 비하여 고온에서 안정하지 못한 문제점이 있다. 또한, TiCN은 C의 첨가로 인해 TiN 보다 낮은 마찰계수를 달 성하여 공구의 성능을 개선하기 위한 것이다. 그러나 TiN과 마찬가지로 내산화성이 떨어지는 단점이 있다.

이와 같이, 지금까지 경질 박막들은 주로 고온에서의 내산화성이 우수하지 못한 공통된 단점을 갖고 있어 고속 가공과 같은 고온의 금속 가공용 공구로써는 요구 조건들을 충분히 만족하지 못하는 기술적인 문제점을 갖고 있었다.

공구재료로써 고온 내산화성이 우수하면 그 사용 범위가 넓고 부가가치가 증대되는데, 그 이유는 저속가공보다 고속가공의 경우 생산성이 증가하고, 가공면이 매끄럽고, 각종 냉각수 등을 사용하지 않기 때문에 폐수에 의한 환경오염을 감소시킬 수 있는 등의 많은 장점을 갖고 있기 때문이다.

이와 같이 고속가공이 바람직하지만 이를 달성하기 위해서는 고속가공 시에 발생되는 약 800℃ 이상의 높은 온도에서 공구재료가 그 특성을 가능한 길게 유지해야한다.

따라서 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 TiAlN 박막에 희토류 원소인 La을 첨가하여 고온에서 표면에 자발적으로 형성되는 보호성 알루미나와 기지(substrate) 박막 간의 결합력을 증가시킴에 의해 기지 박막으로부터 Al의 표면 확산을 감소시키고, 경도를 높게 유지 할 수 있는 TiAlLaN 박막으로 이루어진 내산화성 및 고경도 특성을 갖는 절삭/내마모성 공구용 경질 박막 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 La을 첨가하여 박막내 Al의 표면확산에 따른 박막으 로부터 Al의 고갈 속도를 감소시키며, 그 결과 TiAlN 박막의 Al 농도를 낮게 유지하여 박막의 잔류응력을 감소시키며, 또한, 고온에서 저온으로 급격히 온도가 변화하는 경우에도 열충격에 따른 잔류응력을 완화시키는 우수한 내열충격성을 갖는 절삭/내마모성 공구용 경질 박막 및 그의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일반식 Ti_aAl_bLa_cN _d 로 표현되며, 여기서 20≤a≤45 at%, 5≤b≤25 at%, 0.1≤c≤5 at%, 40≤d≤60 at%로 설정되는 것을 특징으로 하는 절삭/내마모성 공구용 경질 박막이 제공된다.

또한, 본 발명의 고온 내산화성 및 고경도 특성을 갖는 공구용 경질 박막의 제조방법은 공구강 표면에 물리증착법으로 TiAlLaN 박막을 형성하며, 이때 산화속도의 감소와 내열충격성 향상을 위해 La의 조성을 0.1at% 내지 5at% 범위로 첨가하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 절삭/내마모성 공구용 경질 박막은 종래의 TiAlN 박막에 희토류 원소인 La을 0.1at% 내지 5at% 범위로 첨가함에 의해 고온에서 표면에 자발적으로 형성되는 보호성 알루미나와 기지 박막 간의 결합력을 증가시켜서 기지 박막으로부터 Al의 표면 확산을 감소시키고, 경도를 높게 유지 할 수 있도록 한 것이다.

TiAlN에 La이 0.1at% 미만으로 함유된 경우는 La의 산화속도의 감소 효과가 있으나 크지 않고, La의 함유량이 증가함에 따라 산화속도는 급격히 감소되며, La 가 5at% 초과하는 경우는 다시 또 급격하게 증가하는 특성을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 TiAlLaN 박막에 대한 La의 첨가량은 0.1at% 내지 5at% 범위로 정하였다.

또한, TiN은 암염 구조형(B1-NaCl) 결정구조로서 Ti와 N의 원자비가 50:50이다. TiAlN의 경우 Ti자리에 Al이 치환되어 들어간 암염 구조형의 복합질화물로서, Ti와 Al의 이온반경 차이로 인해 발생한 격자변형에너지로 경도가 증가하게 된다.

이 경우 Al 농도가 증가하게 되면 Ti와 Al의 증기압 차이로 인한 거대입자들과 잔류응력의 증가 등이 나타난다. Al 함유량이 5at% 미만에서는 보호성 알루미나가 나타나지 않고, 함유량이 25at%를 초과하는 경우에는 AlN 상이 나타난다. 기지상이 TiN 으로부터 AlN으로 변화되면 알루미나 형성시에 La의 효과는 급격히 감소되기 때문에 Al의 함유량은 5∼25at%까지로 정하였다.

이하에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 TiAlLaN 박막으로 이루어지며 내산화성 및 고경도 특성을 갖는 절삭/내마모성 공구용 경질 박막 및 그의 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.

먼저, 상기한 공구용 경질 박막은 모재로서 초경합금(WC), 서멧합금 또는 고속도강(이하 공구강이라 한다)을 사용 가능하며, 예를들어 초경합금(WC-9at%Co) 모재 표면에 TiAlLaN 박막의 두께를 약 3∼5㎛로 증착 코팅하여 이루어진다. 이 경우 TiAlLaN 박막은 일반식 Ti_aAl_bLa_cN_d 로 표현되며, 20≤a≤45 at%, 5≤b≤25 at%, 0.1≤c≤5 at%, 40≤d≤60 at%를 만족하는 합금이 사용된다.

적용 가능한 코팅방법은 물리증착법(PVD; Physical Vapor Deposition)으로 이온플레이팅법(Ion Plating), 스퍼터링법(Sputtering), 화학증착법(CVD: Chemical Vapor Deposition), 증발증착법(Evaporation)법 중 어느 하나 또는 이들을 혼합하여 적용할 수 있다.

이 경우 예를들어 이온 플레이팅(ion-plating) 공정을 이용하는 경우는 La를 포함한 (Ti, Al) 타겟을 아크(arc) 방전을 이용하여 Ti과 Al을 증발시켜서, 증발된 Ti과 Al 이온을 음으로 대전된 기판에 가속시켜 증착시킨다. 코팅조건으로 일반적으로 기판온도는 273∼723˚K까지 가능하며, 질소 분압은 1.0∼1.5Pa, 증착속도(deposition rate)는 3000Å/min.로 유지되는 것이 바람직하다. 타켓(Source)과 기판과의 거리 15cm, 바이어스 전압(bias voltage) 100 V의 조건하에서 코팅된 TiAlLaN 박막의 두께는 약 3∼5㎛로 증착되는 것이 바람직하다.

상기 La를 포함한 (Ti, Al) 타겟은 도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같이 La의 목표 조성을 0.1, 0.5, 1, 5at%로 정하였을 때, 예를들어 45.6cm²의 (Ti, Al) 타겟에 면적비를 고려하여 La이 0.1at%인 경우 지름이 약 2.4mm인 홀(hole)을 만들어 그 홀에 금속 La을 삽입하는 방법으로 구현할 수 있다. La이 0.5at%인 경우에는 약 2.4mm인 홀을 5개로 하였으며, 1at%는 약 3.4mm인 홀을 5개로 하였고, 5at%는 약 6.4mm인 홀을 7개로 하여 La의 조성을 조절하였다.

이와 같이 TiAlN 박막에 La의 첨가하면 고온에서 산화속도를 감소시키고, 내열충격성을 향상하는 효과가 있어 기존의 TiAlN 박막의 경우와 비교 할 때 고속가공용 공구박막 재료로서 우수한 특성을 나타낼 수 있다.

이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예를 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.

(실시예)

A. 시료제작

초경합금(WC-9at%Co) 모재 표면에 본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 6으로서 TiAlLaN 박막과 비교예 1 내지 비교예 4로서 TiAlN 박막을 하기 표 1과 같이 합금의 조성을 변화하면서 증착 코팅하였다. 코팅방법은 모두 이온 플레이팅(ion-plating) 공정을 이용하였으며, La를 포함한 (Ti, Al) 타겟을 아크(arc) 방전을 이용하여 Ti과 Al을 증발시켜서, 증발된 Ti과 Al 이온을 음으로 대전된 기판에 가속시켜 증착시켰다. 코팅조건으로, 기판온도는 723K에서 실시하였으며, 질소 분압은 1.5Pa, 증착속도(deposition rate)는 3000Å/min.로 유지하였다. 타켓(Source)과 기판과의 거리 15cm, 바이어스 전압(bias voltage) 100 V의 조건하에서 증착하였다.

상기 실시예에 사용된 타겟은 La를 포함한 (Ti, Al) 타겟으로서 도 1a 내지 도 1d에 도시된 바와 같이 La의 목표 조성이 0.1, 0.5, 1, 5at%인 경우 45.6cm²의 (Ti, Al) 타겟에 면적비를 고려하여 La이 0.1at%인 경우 직경이 약 2.4mm인 홀(hole)을 만들어 그 홀에 금속 La이 삽입된 것을 사용하였고, La이 0.5at%인 경우에는 직경이 약 2.4mm인 홀을 5개로 하여 La이 사용된 것을 사용하였으며, 1at%일 때는 직경 약 3.4mm인 홀을 5개로 하여 La이 사용된 것을 사용하였고, 5at%인 경우는 약 6.4mm인 홀을 7개로 하여 La가 삽입된 타겟을 사용하였다.

상기 조건에 따라 코팅된 TiAlLaN 및 TiAlN 박막의 두께는 약 3∼5㎛로 유지하였다.

오제이전자분광분석기(AES)로 박막의 조성을 분석해 본 결과 박막의 조성은 하기 표 1과 같다.

시료	조 성(at%)
실시예 1	Ti_44.9Al₅La_0.1N₅₀
실시예 2	Ti_44.5Al₅La_0.5N₅₀
실시예 3	Ti₄₄Al₅La₁N₅₀
실시예 4	Ti₃₃Al₁₆La₁N₅₀
실시예 5	Ti₂₄Al₂₅La₁N₅₀
실시예 6	Ti₂₀Al₂₅La₅N₅₀
비교예 1	Ti₄₅Al₅N₅₀
비교예 2	Ti₄₀Al₁₀N₅₀
비교예 3	Ti₃₅Al₁₅N₅₀
비교예 4	Ti₂₅Al₂₅N₅₀

[표 ] B. 박막의 경도 및 탄성계수

상기한 시료의 박막의 경도 및 탄성계수를 측정하였다. 측정장치는 나노하중의 인가가 가능한 비커스 경도계를 사용하여 측정하였고, 측정결과를 하기 표 2에 나타냈다. 측정결과 La의 첨가에 따라 경도의 차이는 크게 나타나지 않았고, 대신에 Al의 농도에 따라 증가하였다. 탄성계수도 마찬가지로 La 보다는 Al의 농도 증가에 따라 증가하였다.

시료	경도(GPa)	탄성계수(GPa)
실시예 1	30.22	463.89
실시예 2	30.93	467.11
실시예 3	32.18	470.92
실시예 4	37.75	510.96
실시예 5	43.30	635.55
실시예 6	43.17	640.37
비교예 1	30.20	466.38
비교예 2	36.35	497.22
비교예 3	37.16	506.78
비교예 4	42.09	636.14

[표 ] C. 박막의 내산화 특성

박막의 내산화 특성을 평가하기 위하여 열분석장치(DTA)의 열질량분석기(Thermo Gravimetric analysis)를 이용하였다. 이때 분위기 가스로 기판 WC의 산화를 억제하기 위해 질소를 70㎖/min. 속도로 유지하였다. 승온속도는 70℃/min.으로 하고 온도를 1000℃까지 상승시킨 후, 항온 산화 실험을 하기 위해서 1000℃에서 120분 동안 유지하여 산화 속도를 구하였다. 분위기 가스로 질소를 사용하는 이유는 공기중에서는 산소 분압이 높아서 기판소재인 WC가 심하게 우선 산화되기 때문에 이를 막기 위해서 질소를 주입하여 낮은 산소 분위기 하에서 상대적으로 분석하였다.

본 발명에 따른 실시예와 비교예 간의 산화속도는 하기 표 3과 같이 측정되었다.

시 료	산화속도 (Δw²/Area²·Time, g²/cm⁴·sec)
기판(WC-Co)	3.07959×10^-8
실시예 1	1.43868×10^-8
실시예 2	7.99265×10^-9
실시예 3	2.35121×10^-9
실시예 4	2.09377×10^-9
실시예 5	1.65095×10^-9
실시예 6	1.50087×10^-9
비교예 1	1.59853×10^-8
비교예 2	1.12455×10^-8
비교예 3	9.21404×10^-9
비교예 4	8.25476×10^-9

[표 ] 상기 표 3과 같이 실시예 1은 Al이 5at%, La이 0.1at%일 때로서 산화속도는 La이 0인 비교예 1과 비교해서 약 10% 감소하였다. 이러한 결과는 La의 효과가 있으나 크지 않다는 것을 의미한다. 실시예 2는 Al이 5at%, La이 0.5일 때로서 산화속도는 비교예 1과 비교하여 약 200% 감소하였다.

이와 같이 La이 0.5at%일 때는 급격히 산화속도가 감소되었으므로 La의 효과는 약 0.01at%를 경계로 설정하였다.

실시예 3은 Al이 5at%, La이 1at%일 때로서 산화속도는 비교예 1과 비교하여 약 680% 감소하였다. 실시예 4는 Al이 16at%, La이 1at%일 때로서 산화속도는 비교예 3과 비교하여 약 440% 감소하였다. 실시예 5는 Al이 25at%, La이 1at%일 때로서 산화속도는 비교예 4와 비교하여 약 500% 감소하였다.

La이 고온 산화속도에 영향을 미치는 하한은 위의 실시예1과 같이 0.1at%로 정하였으나, 상한을 확인하기 위해 La을 5at%까지 변화시켰다. 그 결과 산화속도가 실시예 6과 같이 Al이 25at%, La이 5at%일 때 비교예 4와 비교하여 약 120% 감소하였다. 이러한 실험결과로부터 La의 첨가가 효과적으로 작용하는 상한은 5at%임을 알 수 있었다.

따라서, La의 첨가에 따른 유효한 효과가 발휘되는 범위는 0.1at%에서 5at.%까지 인 것으로 판단된다.

D. 산화막의 열충격(thermal-shock) 실험

La의 첨가가 표면산화막인 알루미나와 기지박막간의 결합력을 증가하는 작용을 하였는데, 이를 정량 및 정성적으로 확인하였다.

도 1은 1273˚K까지 급속 가열하여 20분 동안 유지한 후, 773˚K까지 급냉하고, 이러한 과정을 10회 반복하는 주기적인 산화실험을 통해 박막에 열충격을 가한 과정을 나타낸다.

상기 도 1의 열충격 방법에 따라 비교예 3과 본 발명의 실시예 4에 대한 시료를 시험하고 표면을 전자현미경으로 관찰한 사진을 도 2 및 도 3에 나타내었다.

도 2 및 도 3을 참고하면, Al의 농도가 15at%인 비교예 3은 열충격에 의해 산화막에 많은 균열이 발생하였다. 이와는 달리 실시예 4는 열충격에 의한 균열을 발견할 수 없었다. La의 첨가가 열충격에 의한 산화막의 균열생성을 억제하는 작용을 하는 정성적인 결과로 판단되었다.

E. 산화막의 접합력 실험

이러한 원인을 조사하기 위해 산화막의 접합력을 나노 스크래치 테스트(nano-scratch test)를 통해서 측정하였다. 도 4는 산화된 시편 표면에 하중(Load)을 0mN에서부터 거리(Distance)에 따라 증가하도록 하여 박막과 산화막이 분리되는 임계 하중을 구하는 실험결과이다.

이와 같은 방법으로 측정된 실시예 4와 비교예 1 및 비교예 3의 산화막 분리에 필요한 임계하중에 대한 실험 결과는 하기 표 4와 같다. 실시예 4는 Al이 16at%, La이 1at%인 경우로서 비교예 1, 비교예 3과 비교할 때 상대적으로 높은 임계하중(Critical Load)을 나타내었다. 이는 La이 첨가되지 않은 결과와 비교할 때 약 150% 증가된 결합력을 나타내었다. 따라서, La의 첨가는 산화막과 기지박막간의 결합력을 향상시키는데 효과적으로 작용하는 것으로 나타났다.

	비교예 1	비교예 3	실시예 4
임계하중 (mN)	251.12	228.4	352.76

상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는 기존의 고온 내산화성이 비교적 우수하다고 알려진 TiAlN 경질 박막에 La을 첨가함에 의해 기존의 TiAlN 박막에 비해서 탁월한 내산화성 및 내열충격성을 나타내는 것을 확인하였다.

구체적으로 말하면, 첫 번째로 La의 첨가는 Al의 표면산화속도를 감소시키는 작용을 하여, 이로부터 박막내의 Al이 산화로 인해서 고갈되는 속도를 감소시키는 효과가 있는 것이다.

두 번째로, La의 첨가는 산화막과 기지박막 간의 결합력을 강화시켜 내열충격성을 향상시키는 효과가 있다.

이와 같은 효과를 발휘하는 TiAlLaN 박막은 각종 금속소재의 절삭, 연삭, 선삭, 드릴링 등의 공구 박막재료로 사용될 수 있어 본 발명은 고속 가공용 경질 박막재료로 유용하게 사용될 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims

일반식 Ti_aAl_bLa_cN_d 로 표현되며, 여기서 20≤a≤45 at%, 5≤b≤25 at%, 0.1≤c≤5 at%, 40≤d≤60 at%로 설정되는 것을 특징으로 하는 고온 내산화성을 갖는 절삭/내마모성 공구용 경질 박막.
공구강 표면에 물리증착법으로 20~45at%의 Ti, 5~25at%의 Al, 0.1~5at%의 La, 40~60at%의 N로 조성된 TiAlLaN 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 고온 내산화성 및 고경도 특성을 갖는 절삭/내마모성 공구용 경질 박막의 제조방법.
삭제
제2항에 있어서, 상기 TiAlLaN 박막의 물리 증착에 사용되는 La 함유 (Ti, Al) 타겟은 (Ti, Al) 타겟에 소정 직경의 다수의 홀(hole)을 만들어 그 홀에 금속 La이 삽입된 것을 특징으로 고온 내산화성 및 고경도 특성을 갖는 절삭/내마모성 공구용 경질 박막의 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 물리증착법(PVD)은 이온플레이팅법(Ion Plating), 스퍼터링법(Sputtering), 화학증착법(CVD), 증발증착법(Evaporation)법 중 어느 하나 또는 이들을 혼합하여 적용하는 것을 특징으로 고온 내산화성 및 고경도 특성을 갖는 절삭/내마모성 공구용 경질 박막의 제조방법.