MX2014000238A

MX2014000238A - Recubrimiento de nanocapas para herramientas de alto rendimiento.

Info

Publication number: MX2014000238A
Application number: MX2014000238A
Authority: MX
Inventors: Mirjam Arndt
Original assignee: Oerlikon Trading Ag Trübbach
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2012-06-25
Publication date: 2014-02-27
Also published as: BR112013033654B1; MX347702B; US20140147683A1; RU2602577C2; IN2013DN11282A; ES2763959T3; HUE047421T2; KR101979041B1; CA2840536C; EP2726648B1; JP6236601B2; CA2840536A1; RU2014102998A; AR086812A1; WO2013000557A1; BR112013033654A2; JP2014523968A; EP2726648A1; US9200371B2; PL2726648T3

Abstract

La presente invención se relaciona con un cuerpo recubierto que comprende un sustrato y un recubrimiento sobre el sustrato, el recubrimiento tiene un sistema de recubrimiento nanolaminado que tiene una estructura de recubrimiento nanolaminado de capas alternas A y B (AIXTi1-x-yWy)N/(TiI-Z-uSizWU)N, el espesor individual de cada nanocapa es de máximo 200 nm y la estructura de recubrimiento nanolaminado exhibe una estructura de grano fino.

Description

RECUBRIMIENTO DE NANOCAPAS PARA HERRAMIENTAS DE ALTO RENDIMIENTO Campo de la Invención La presente invención se relaciona con un sistema de recubrimiento de nanocapas duro o una estructura de recubrimiento nanolaminado y un método para depositarlo en una superficie de sustrato. Más específicamente, el sistema de recubrimiento de nanocapas de acuerdo con la presente invención se relaciona con un sistema de recubrimiento que incluye nanocapas de tipo A y nanocapas de tipo B. Las nanocapas de tipo A contienen aluminio, Al, titanio, Ti, y nitrógeno, N, y las nanocapas de tipo B contienen titanio, Ti, silicio, Si, y nitrógeno, N. Adicionalmente, de acuerdo con la presente invención, preferiblemente por lo menos algo de las nanocapas de tipo A y/o nanocapas de tipo B incluye también tungsteno, W.

Los conceptos "sistema de recubrimiento de nanocapas", "estructura de recubrimiento nanolaminado", "estructura nanolaminada" y "estructura de nanocapas" se usan sin diferencia en el contexto de la presente invención y tienen el mismo significado.

El sistema de recubrimiento y el método de deposición de acuerdo con la presente invención son especialmente convenientes para la fabricación de taladros de carburo sólido de alto rendimiento, que permiten una productividad más alta en aplicaciones automotrices como trabajo a máquina de acero y de hierro fundido comparado con el estado de la técnica.

Antecedentes de la Invención Las herramientas de corte son generalmente métodos de (deposición de vapor químico) CVD y/o (deposición de vapor físico) PVD para lograr una mejor eficacia al cortar operaciones. Los recubrimientos de PVD y de CVD para las herramientas de corte se diseñan sobre todo para proporcionar una resistencia al desgaste y una resistencia a la oxidación mejorada, sin embargo, para lograr una eficiencia más alta, el diseño de recubrimiento se debe adaptar para cada aplicación particular con respecto a la combinación más conveniente de las propiedades del recubrimiento. Debido a esto, se han desarrollado hasta ahora muchos diferentes tipos de recubrimientos de PVD (deposición física de vapor) y de CVD (deposición de vapor químico).

En el documento US5580653 se propone un recubrimiento duro que tiene una composición dada mediante la siguiente fórmula (AIxT .x.ySiyMC^zNz) donde 0.05<x<0.75, 0.01<y=0.1, y 0.6=z=1. Se indicó que si x es menor que 0.05, o y es menor que 0.01, entonces es imposible realizar a un grado suficiente el mejoramiento en las propiedades de resistencia a la oxidación. Adicionalmente, se indicó que si x excede de 0.75 o y excede de 0.1, la estructura cristalina del recubrimiento cambia de una estructura cúbica a una estructura hexagonal, con una disminución consecuente en las propiedades de resistencia a la dureza y al desgaste. Para la deposición del recubrimiento se usaron los métodos de deposición de vapor físico, más específicamente los procesos de anodizado de descarga de arco, en los cuales los objetivos aleados tienen la misma composición de metal que la composición de metal deseada en el recubrimiento usado como el material base.

En el documento US6586122 se mencionó, sin embargo, que la mera adición de Si a las películas de recubrimiento de TiAIN convencionales puede mejorar la resistencia a la oxidación en más o menos 1.2 veces, lo cual es insuficiente para considerar las demandas actuales del mercado de corte de alta velocidad. Adicionalmente en el documento US6586122 se explicó que aunque la adición de Si a una película de recubrimiento a base de Ti puede mejorar ligeramente su resistencia a la oxidación, ésta no puede mejorar suficientemente la resistencia al desgaste estático de la película de recubrimiento original y, por lo tanto, da lugar a un mejoramiento escaso. Adicional a esto se mencionó que las películas de recubrimiento que simplemente contienen Si son más frágiles por la gran tensión compresiva notable que una película de recubrimiento que no contiene Si, y esta tensión compresiva excesiva hace a la película de recubrimiento propensa a pelarse rápidamente desde el sustrato de la herramienta de corte.

Por lo tanto, los autores del documento US6586122 proponen una herramienta de corte recubierta de múltiples capas que contiene Si que pueda exhibir suficiente funcionamiento de corte, particularmente excelente resistencia a la oxidación y resistencia al desgaste, que comprende un sustrato de herramienta de corte, y una película de recubrimiento de múltiples capas, tal película de recubrimiento de múltiples capas comprende una primera película de recubrimiento dura formada en tal sustrato que no contiene Si y una segunda película de recubrimiento dura que contiene Si. La primera película de recubrimiento duro comprende uno o más elementos metálicos seleccionados del grupo que consiste de Ti, Al y de Cr, y de uno o más elementos no metálicos seleccionados del grupo que consiste de N, B, Cy O;) mientras que la segunda película de recubrimiento dura comprende Si y uno o más elementos metálicos seleccionados del grupo que consiste de los grupos 4a, 5a y 6a de la tabla periódica y Al, y uno o más elementos no metálicos seleccionados del grupo que consiste de N, B, C y O. Para mejorar suficientemente el funcionamiento de corte de la herramienta de corte la segunda película de recubrimiento duro debe ser una película policristalina de composición segregada que comprende una fase que tiene una concentración relativamente alta de Si y una fase que tiene una concentración relativamente baja de Si. Esta segunda película de recubrimiento duro se debe depositar de manera que ofrezca una estructura amorfa o microcristalina en la cual los granos cristalinos duros, ricos en Si, (tienen un tamaño de grano promedio de preferiblemente no más de 50 nm) se dispersan en una matriz constituida por una fase que contiene una cantidad relativamente pequeña de Si. Además se mencionó que una película de recubrimiento duro de múltiples capas exhibe particularmente una tensión compresiva especial pequeña y la resistencia al desgaste mejorada así como la adherencia mejorada al sustrato de la herramienta de corte debido a la estructura especial de la segunda película de recubrimiento dura. Por otra parte, se explicó que tal clase de películas de recubrimiento duro que contienen Si las cuales contienen diferentes fases con diferentes cantidades de Si no se pueden formar por métodos de recubrimiento convencionales sino mediante métodos de recubrimiento que impliquen los cambios secuenciales o periódicos de energía iónica durante el recubrimiento, por ejemplo, los métodos de recubrimiento de PVD en los cuales se aplica un voltaje de polarización de pulso de sustrato que se cambia secuencial o periódicamente entre el voltaje positivo y el voltaje negativo durante el proceso de recubrimiento. De este modo, se producen los cambios secuenciales o periódicos de la energía iónica, lo cual también produce cambios del comportamiento de difusión de los iones y genera posteriormente las variaciones de la concentración de Si en la película de recubrimiento duro que contiene Si. Además se indicó que también la temperatura de recubrimiento es un factor importante para controlar el comportamiento de la difusión de los iones y, por lo tanto, para controlar la forma cristalina, particularmente el tamaño de grano de los cristales que constituyen la fase de alta concentración de Si en la segunda película de recubrimiento duro de la película de recubrimiento de múltiples capas.

El documento WO2010140958 describe una herramienta de corte para trabajar a máquina mediante la eliminación de viruta que comprende un cuerpo de una aleación dura de carburo cementado, cemento, cerámicas, materia prima de nitruro de boro cúbico o de acero de alta velocidad, en la cual se deposita un recubrimiento de PVD resistente al desgaste y duro caracterizado en que tal recubrimiento comprende una estructura nanolaminada policristalina y en columna de capas alternas A y B donde la capa A es (Til-xAlxMelp)Na, con 0.3 < x < 0.95, preferiblemente 0.45 < x < 0.75, 0.90 < a < 1.10, preferiblemente 0.96 < a < 1.04, 0= p < 0.15, y Me1 es uno o más de Zr, Y, V, Nb, Mo y W, y donde la capa B (Til-y-zSiyMe2z)Nb, con 0.05 < y < 0.25, preferiblemente 0.05 < y < 0.18, 0 < z 0.4, 0.9 < b < 1.1, preferiblemente 0.96 b < 1.04, y Me2 es una o más de Y, V, Nb, Mo , W y Al, con un espesor de la estructura nanolaminada entre 0.5 y 20 µ?t?, preferiblemente entre 0.5 y 10 µ?t?, una anchura promedio de columna entre 20 y 1,000 nm, y un espesor promedio individual de las capas A y B entre 1 y 50 nm.

Objetivo de la Presente Invención Es un objetivo de la presente invención proporcionar un sistema de recubrimiento para herramientas de corte de alto rendimiento, particularmente, un recubrimiento de banda ancha para los taladros de carburo sólido de alto rendimiento que permiten una productividad más alta comparada al estado de la técnica, particularmente, en aplicaciones automotrices como trabajo a máquina de acero y de hierro fundido. Adicionalmente es un objetivo de la presente invención proporcionar un método de recubrimiento industrial conveniente para fabricar las herramientas recubiertas de alto rendimiento antes mencionadas. Adicionalmente, el método de recubrimiento de acuerdo con la presente invención debe ser robusto y sencillo como sea posible.

El objetivo antes mencionado se alcanza mediante la presente invención proporcionando un sistema de recubrimiento de nanocapas duro y de un método de deposición de recubrimiento de los mismos diseñados especialmente para mejorar la eficiencia de las herramientas de corte de alto rendimiento.

Breve Descripción de las Figuras Para explicar mejor la presente invención las figuras 1 a 8 serán usadas para la descripción: Figura 1: Bosquejo de la arquitectura del recubrimiento de acuerdo con la presente invención Figura 2: Prueba de Corte 1 Figura 3: Prueba de Corte 2 Figura 4: Prueba de Corte 3 Figura 5: Micrográfos de electrón escaneados en sección transversal fracturados del recubrimiento inventivo, a) estructura nanolaminada depositada a 570°C, b) estructura nanolaminada depositada a 500°C.

Figura 6: Ejemplo del método de medición para el cálculo de la tensión residual s en la estructura nanolaminada comprendida en el recubrimiento inventivo 3 referido como inventivo 3 en la figura 7.

Figura 7: Tensión residual calculada s de cuatro diferentes recubrimientos inventivos 1, 2, 3 y 4.

Figura 8: Diagrama esquemático que muestra la definición del factor F10/9o para el recubrimiento inventivo 1.

Descripción Detallada de la Invención El sistema de recubrimiento de nanocapas duro (5) de acuerdo con la presente invención se relaciona con un sistema de recubrimiento de múltiples capas que incluye nanocapas de tipo A y nanocapas de tipo B depositadas alternativamente entre sí. Las nanocapas de tipo A que contienen aluminio, Al, titanio, Ti, y nitrógeno, N, y las nanocapas de tipo B que contienen Titanio, ti, silicio, Si, y nitrógeno, N. Preferencialmente, por lo menos algunas nanocapas de tipo A y/o por lo menos algunas nanocapas de tipo B incluyendo adicionalmente tungsteno, W.

Cada nanocapa de tipo A o B incluida en el sistema de recubrimiento de nanocapas duro de acuerdo con la presente invención que tiene fundamentalmente un espesor de capa individual máximo de menos de 200 nm.

Dentro de la presente invención un punto de nanobicapa será definido como la suma del espesor de dos nanocapas, respectivamente de una nanocapa de tipo A y de una nanocapa de tipo B, que se depositan una de cada una repetidamente (por lo menos dos veces).

Se determinó que los sistemas de recubrimiento son como se describió anteriormente, pero tienen un punto de nanobicapa de aproximadamente 300 nm o más exhibe un funcionamiento de corte marcadamente inferior.

Por lo tanto, una modalidad preferida del sistema de recubrimiento de nanocapas duro de acuerdo con la presente invención se caracteriza al tener esencialmente puntos de nanobicapas menores de 300 nm.

Una modalidad preferida adicional del sistema de recubrimiento de nanocapas duro de acuerdo con la presente invención adicionalmente comprende nanocapas de tipo A y B que tienen una composición de elemento de acuerdo con las siguientes fórmulas: • Nanocapa A: (AlxTi|.x.yWy)N con x e y en % atómico y donde 0.50 = x = 0.65 y 0 < y < 0.10 • Nanocapa B: (Ti|.z-uSizWu)N con z y u en % atómico y donde 0.05 = z = 0.30 y 0 = u < 0.10 Adicionalmente una modalidad preferida del sistema de recubrimiento de nanocapas de acuerdo con la presente invención comprende por lo menos cuatro o preferiblemente por lo menos diez nanocapas individuales, respectivamente por lo menos dos nanocapas de tipo A y dos nanocapas de tipo B o preferiblemente por lo menos cinco nanocapas de tipo A y cinco nanocapas de tipo B, donde las nanocapas de tipo A y las nanocapas de tipo B se depositan alternativamente, es decir, cada una de las nanocapas de tipo A depositadas en cada una de las nanocapas de tipo B correspondientes y/o cada una de las nanocapas de tipo B depositada en cada una de las nanocapas de tipo A correspondiente.

Un sistema de recubrimiento de nanocapas duro (5) de acuerdo con la presente invención se dibuja en la figura 1. El sistema de recubrimiento de nanocapas duro en la figura 1 comprende una cantidad n de nanocapas de tipo A, respectivamente A,, A2, A3...An, y una cantidad m de nanocapas de tipo B, respectivamente B,, B2, B3... Bm, el espesor de las nanocapas de tipo A se denota como dA, respectivamente dA^ dA2, dA3... dAn, y el espesor de las nanocapas de tipo B se denotan como dB, respectivamente dB,, dB2, dB3...dBm. De acuerdo con la presente invención la cantidad de nanocapas de tipo A es preferiblemente igual que la cantidad de nanocapas de tipo B: n = m o por lo menos n s m En la otra modalidad preferida del sistema de recubrimiento de nanocapas duro de acuerdo con la presente invención el espesor de las nanocapas de tipo A y el espesor de las nanocapas de tipo B son casi iguales: dA = dB, respectivamente dAn = dBm y Ai = dA2 = dA3 =... dAn y dB, = dB2 = dB3 =.. dBm Particularmente, un muy buen funcionamiento de corte se observó mediante los recubrimientos capas depositados de acuerdo con la presente invención cuando el espesor de las capas B fue mayor que el espesor de las capas A. Por lo tanto, en otra modalidad preferida del sistema de recubrimiento de nanocapas duro de acuerdo con la presente invención el espesor de las nanocapas de tipo A es más pequeño que el espesor de las nanocapas de tipo B: dA < dB o preferiblemente dA << dB, respectivamente dAn < dBm o preferiblemente dAn < dBm, donde dAi = dA2 = dA3 =... dAn y dB! = dB2 = dB3 =...dBm En una modalidad preferida del sistema de recubrimiento de nanocapas duro de acuerdo con la presente invención, el espesor de las nanocapas de tipo A es igual o más pequeño que el espesor de las nanocapas de tipo B y el espesor de las nanocapas A individuales y el espesor de las nanocapas B individuales varía a lo largo del espesor del recubrimiento total: dA = dB, respectivamente dAn = dBm, donde a) dAi = dA2 > dA3... = dAn y dB, = dB2 = dB3 >...dBm, o b) dA! = dA2 = dA3 =... dAn y dB, = dB2 = dB3 =...dBm, o c) Por lo menos una porción del espesor de recubrimiento total comprende nanocapas de tipo A y nanocapas de tipo B depositadas de acuerdo con a) y por lo menos una porción del espesor del recubrimiento total comprenden nanocapas de tipo A y nanocapas de tipo B depositadas de acuerdo con b) Según se mostró en la figura 1 la arquitectura de un sistema de recubrimiento de nanocapas duro de acuerdo con la presente invención puede incluir además una capa intermedia (2) entre el sustrato (1) y el sistema de recubrimiento de nanocapas duro compuesto por las nanocapas A y las nanocapas B alternadas. El espesor y la composición de la capa intermedia (2) se deberán seleccionar, por ejemplo, para influenciar la textura del sistema de recubrimiento de nanocapas duro y lograr la tensión reducida en el recubrimiento. Adicionalmente, una capa superior (3) también se puede depositar en la última capa del sistema de recubrimiento de nanocapas compuesto de las nanocapas A y las nanocapas B alternadas como se dibuja en la figura 1.

En una modalidad de la presente invención entre el sustrato (1) y el sistema de recubrimiento de nanocapas duro se deposita una capa intermedia (2) que consiste de AITiN o AITiWN que tiene la misma relación de concentración de estas Al y Ti o de Al, Ti y W en las nanocapas A que están el sistema de recubrimiento de nanocapas duro.

En otra modalidad de la presente invención una capa superior (3) se deposita en la última capa del sistema de recubrimiento de nanocapas compuesto de las nanocapas A y las nanocapas B alternadas para proporcionar un color superficial especial.

La capa intermediaria (2) y la capa superior (3) se deberán depositar tan delgadamente como sea posible.

Los recubrimientos (AlxTi|-x-yWy)N/(Ti|-z.uSizWu)N de acuerdo con la presente invención se depositaron en los taladros de carburo sólidos de alto rendimiento usando técnicas de PVD. Más exactamente los recubrimientos se depositaron por medio de los métodos de deposición anodizada de arco en una máquina de recubrimiento Innova de la compañía Oerlikon Balzers. Especialmente los parámetros de recubrimiento convenientes para la deposición de los recubrimientos de acuerdo con la presente invención fueron: • N2-Presión: 4 - 7 Pa • DC voltaje de polarización del sustrato: -20 - -60 V • Temperatura: 450 - 700°C • Arco actual se fijó para cada experimento considerando la clase del evaporador de arco usado para la evaporación del material objetivo y del espesor deseado de las nanocapas.

Otro aspecto importante de la presente invención es la influencia significativa de la clase de arco evaporador usada para la deposición del recubrimiento.

Diferentes tipos de recubrimiento se depositaron de acuerdo con la presente invención, usando diferentes tipos de evaporadores de arco. Los evaporadores de arco del tipo descrito en los documentos de Patente WO2010088947 y US61/357272 se encontraron por ser particularmente muy convenientes para la deposición de los recubrimientos de acuerdo con la presente invención. Usando estas clases de evaporadores de arco fue posible obtener los recubrimientos que exhiben el contenido más bajo de la fase hexagonal, unas tensiones compresivas inherentes no demasiado altas y una textura preferida, lo cual da lugar a propiedades de recubrimiento particularmente buenas y a un mejor funcionamiento de corte.

Usando los evaporadores de arco antes mencionados fue posible depositar los recubrimientos de acuerdo con la presente invención que exhiben una combinación excelente de la alta resistencia a la oxidación, de alta rigidez y baja tensión compresiva intrínseca que da lugar a un excelente funcionamiento de corte particularmente para las operaciones de perforación.

Los recubrimientos de acuerdo con la presente invención exhiben también un funcionamiento superior mediante las pruebas de corte que los recubrimientos del estado de la técnica según se muestra en las figuras 2, 3 y 4.

Ambos evaporadores de arco o fuentes de evaporación de arco mencionadas anteriormente fueron decisivos para la deposición de los recubrimientos de acuerdo con la presente invención. En cada caso la configuración de la fuente de evaporación de arco y el modo operacional influenciaron en las propiedades del recubrimiento. Particularmente, fue posible influenciar la microestructura de los recubrimientos nanolaminados girando el grano fino en vez de forma de columna obteniendo de tal manera una estructura no en columna pero si una estructura de grano fino. La formación de estas estructuras de grano fino en las películas nanolaminadas depositadas de acuerdo con la presente invención se puede observar claramente en la figura 5. Las figuras mostradas en la figura 5 corresponden a los micrográfos de electrón escaneados en sección transversal fracturados de dos recubrimientos depositados de acuerdo con la presente invención y comprenden una estructura nanolaminada (5) de capas A y B alternas, donde las capas A son capas de AITiN y las capas B son nanocapas de TiSiN, respectivamente, y que tienen un punto de bicapa (la suma del espesor de una capa A y de una capa B depositas alternativamente entre sí por lo menos dos veces, es decir, formando por lo menos una estructura A B/A/B o B/A/B/A) de aproximadamente 50 nm o menos. Las estructuras nanolaminadas mostradas en las figuras 5a y 5b se depositaron manteniendo una temperatura del sustrato durante el recubrimiento de aproximadamente 570°C y de 500°C, respectivamente. Ambas estructuras nanolaminada exhiben una estructura de grano fino con diferente tamaño de grano.

Las estructuras nanolaminadas producidas que exhiben una estructura de grano fino de acuerdo con la presente invención son particularmente más ventajosas para la prevención de la propagación de craqueo que las capas similares que exhiben una estructura en columna. Esto se puede ocasionar por la diferencia en la distribución del límite del grano o el límite del cristal en la estructura nanolaminada. En una estructura en columna los cristales crecen como columnas en paralelo teniendo, por lo tanto, un límite de cristal largo que se extiende en el sustrato a través del espesor del recubrimiento que facilita la propagación de craqueo a lo largo del espesor del recubrimiento en dirección al sustrato y, por lo tanto, resulta en una deslaminación más rápida del recubrimiento o falla del recubrimiento. En contraste con una estructura en columna, una estructura de grano fino tiene gusto tipo lo que se produce de acuerdo con la presente invención, comprende los granos finos cuyo límite del cristal o límite del grano no se extiende en el sustrato a través del espesor de recubrimiento y, por lo tanto, detiene la propagación de craqueo a lo largo del espesor del recubrimiento en la dirección hacia el sustrato.

Posiblemente debido a la razón explicada anteriormente, las estructuras de grano fino exhibidas por las estructuras nanolaminadas formadas de acuerdo con la presente invención muestran el corte particularmente mejor durante la perforación y la trituración en relación al tiempo de vida, resistencia a la fatiga, resistencia al desgaste del cráter, dureza de la fractura y resistencia a la oxidación que las estructuras en columnas.

La tensión promedio residual, s, de la estructura nanolaminada de las nanocapas A y B alternas comprendida en los recubrimientos inventivos de acuerdo con la presente invención se midieron y los valores medidos de algunos recubrimientos inventivos depositados se muestran en la figura 7. Las tensiones se evaluaron mediante las medidas de XRD usando el método sin2u . Las medidas se realizaron usando la radiación CuKa del pico 200 a aproximadamente 43°2T. El método usado para el cálculo de las tensiones residuales en las estructuras del recubrimiento nanolaminado depositadas de acuerdo con la presente invención son ejemplares mostradas en la figura 6 usando el ejemplo del recubrimiento inventivo 3. El recubrimiento inventivo 3 comprende una estructura nanolaminada de las nanocapas AITiN y TiSiN alternas, la estructura nanolaminada global que tiene la composición promedia en el porcentaje atómico de 20.3% Ti, 14.18% Al, 2.15% Si y 55.37% N, medidos por espectroscopia de rayos-x de energía dispersiva. El punto de la bicapa fue de menos de 50 nm. El recubrimiento inventivo 3 se depositó por las técnicas de PVD por arco usando el compuesto de polvo metalúrgico objetivos TiAl que tiene una composición en el porcentaje atómico de 60% Al/40% Ti para la deposición de las capas de TiAIN y el compuesto objetivo TiAl que tiene una composición en el porcentaje atómico de 85% Ti/15% Si para la deposición de las capas TiSiN.

En una modalidad preferida de un recubrimiento de acuerdo con la presente invención, la estructura nanolaminada de las nanocapas A y B alternas exhiben una tensión residual promedio, s, entre 2 y 5 GPa, preferiblemente entre 2.5 y 4 GPa, más preferiblemente entre 2.8 y 4 GPa. Estos valores recomendados de la tensión residual pueden ser particularmente ventajosos para las operaciones de perforación y de trituración.

En otra modalidad preferida de la presente invención un nanolaminado (AlxTi|-x-yWy)N/(Ti|.2-uSizWu)N con y = u° = 0 se deposita por medio de las técnicas de arco PVD usando como material básico los objetivos AITi hechos mediante las técnicas de polvo metalúrgico y los objetivos TiSi hechos por las técnicas de fundición metalúrgica para la deposición de las nanocapas (AlxT¡i-x)N y (Tii-z-uSiz)N , respectivamente.

En una modalidad adicional preferida de la presente invención un nanolaminado (AlxTi|-x.yWy)N/(Ti|-2-uSizWu)N con y = u° = 0 se deposita por medio de las técnicas de arco PVD usando como material básico los objetivos AITi hechos por técnicas de polvo metalúrgico y los objetivos TiSi también hechos por las técnicas de polvo metalúrgico para la deposición nanocapas (AlxTh-x)N y (Ti1-z-uSiz)N, respectivamente.

Ejemplo 1. Deposición del recubrimiento de acuerdo con la presente invención Los recubrimientos de AITiN/TiSiN que tienen un punto de bicapa de aproximadamente 5-30 nm se depositaron en los taladros de carburo sólidos de alto rendimiento 0 8.5 mm en una máquina de recubrimiento de la compañía Oerlikon Balzers del tipo Innova mediante las siguientes condiciones de recubrimiento: N2-Presión: 6 Pa Voltaje de polarización del sustrato: -40 V (CD) Temperatura: 570°C Los objetivos tienen una composición de elemento de Al06Ti0.4 y de Tio.e5Sio.15 se usaron respectivamente para la deposición de la nanocapa de AITiN y de TiSiN. Los objetivos de los materiales básicos se evaporaron usando los evaporadores de arco del tipo propuesto por Krassnitzer et el al. en el documento de Patente WO2010088947, figura 15 de la patente. Al ajustar los evaporadores de arco para la deposición del recubrimiento el imán permanente interno (céntrico) se colocó detrás lejos (parte trasera) en relación al objetivo y los imanes permanentes exteriores se colocaron a una distancia de 8 mm en relación al objetivo. Los evaporadores de arco se operaron fijando una bobina de corriente de -0.3 A y un arco de corriente de 140 A. Las herramientas de corte recubiertas se post-trataron usando diferentes métodos mecánicos para mejorar ia calidad superficial.

Los taladros de carburo sólidos post-tratados recubierto de acuerdo con el ejemplo 1 se probaron cortando las pruebas 1 y 3 y exhiben un funcionamiento de corte impresionantemente superior en todas las pruebas de corte (ver figura 2 y 4), casi 50% del tiempo de operación aumentó. Los resultados en las pruebas de corte no fueron esencialmente modificados por la técnica del post-tratamiento.

La figura 2 muestra los resultados obtenidos la cortar la prueba 1, la cual se llevó a cabo con los taladros de carburo sólidos recubiertos 0 8.5 mm mediante los siguientes parámetros de corte: Velocidad de corte vc: 180 m/min Alimentación f: 0.252 mm/rev Orificios de paso, ap: 40 mm Material de pieza de trabajo: 1,7225 (42CrMo4) en Rm = 900 MPa La figura 4 muestra los resultados obtenidos cortando la prueba 3, la cual se realizó con los taladros de carburo sólido recubierto 08.5 mm mediante los siguientes parámetros de corte: Velocidad de corte vc: 100 m/min Alimentación f: 0.22 mm/rev Orificios de paso, ap: 40 mm Material de la pieza de trabajo: EN-GJS-600-3 (hierro fundido nodular) Ejemplo 2 de la deposición de recubrimiento de acuerdo con la presente invención: Los recubrimientos de AITiN/TiSiN que tienen un punto de bicapa de aproximadamente 8-15 nm se depositaron en los taladros de carburo sólidos de alto rendimiento 0 8.5 mm en una máquina de recubrimiento de la compañía Oeríikon Balzers del tipo Innova mediante las siguientes condiciones del recubrimiento: Presión de N2: 5 Pa Voltaje de polarización del sustrato: -30 V (CD) Temperatura: 570°C Los objetivos que tienen una composición de elemento de ??0.6~?0.4 y de Tio.75Sio.25 se usaron respectivamente para la deposición de la nanocapa de AITiN y de TiSiN. Los objetivos del material base se evaporaron usando evaporadores de arco del mismo tipo que ésos descritos en el ejemplo 1. Para el ajuste del sistema de imán el imán permanente interno también se colocó en relación a los objetivos, mientras que los imanes permanentes exteriores se colocaron respectivamente en una distancia de 8 mm y de 10 mm de los objetivos de TiAl y de TiSi. Los evaporadores de arco para la evaporación de los objetivos de TiAl y de TiSi se operaron respectivamente fijando las corrientes de la bobina de -0.3 A y de -0.5 A y de las corrientes de arco de 140 A y 160 A.

Ejemplo 3. Deposición del recubrimiento de acuerdo con la presente invención: Los recubrimientos de AITiN/TiSiN que tienen un punto de bicapa de aproximadamente 5-30 nm se depositaron en los taladros de carburo sólidos de alto rendimiento 0 8.5 mm en una máquina de recubrimiento de la compañía Oerlikon Balzers del tipo Innova mediante las siguientes condiciones del recubrimiento: N2-Presión: 6 Pa Voltaje de polarización del sustrato: -50 V (CD) Temperatura: 500°C Los objetivos que tienen una composición del elemento de Al0 e io.4 y de T¡08oSio.2o se usaron respectivamente para la deposición de la nanocapa de AITiN y de TiSiN. Los objetivos del material base se evaporaron usando evaporadores de arco del mismo tipo usados en los ejemplos 1 y 2. Los evaporadores de arco se operaron mediante los mismos parámetros que ésos usados en ejemplo 1.

Los recubrimientos depositados de acuerdo con los ejemplos 2 y 3 también mostraron muy buen funcionamiento de corte en las pruebas de corte similares como aquellas descritas en la prueba de corte 1 y 3.

Ejemplo 4 Deposición del recubrimiento de acuerdo con la presente invención: Los recubrimientos de AITiN/TiSiN de acuerdo con la presente invención que tienen un punto de bicapa de aproximadamente 5-30 nm se depositaron en los taladros de carburo sólido de alto rendimiento 0 8.5 mm. Para la evaporación de los objetivos de Ti A I y de TiSi se usaron los evaporadores de arco del tipo descrito en el documento de Patente Norteamericana con el número de serie 61/357272. Este tipo de evaporadores de arco comprenden un cátodo (objetivo), un ánodo y un medio magnético, el cual permite conducir las líneas de corriente del campo magnético al ánodo, el cual se coloca en proximidad directa del cátodo. Los evaporadores de arco se operaron para la evaporación de los objetivos TiAl- y TiSi que fijan respectivamente las corrientes de bobina de 1.0 A y 1.2 A y las corrientes de arco de 200 A y 180 A.

Los taladros de carburo sólido recubiertos de acuerdo con el ejemplo 4 también se post-trataron y su funcionamiento de corte se evaluó al cortar la prueba 2. Los resultados de la prueba de corte 2 se muestran en la figura 3.

La figura 3 muestra los resultados obtenidos mediante la prueba de corte 2, la cual se llevó a cabo con los taladros de carburo sólido recubierto 0 8.5 mm por los siguientes parámetros: Velocidad de corte vc: 80 m/min Alimentación f: 0.284 mm/rev Orificios de paso, ap: 40 mm Material de pieza de trabajo: 1.7225 (42CrMo4) a Rm = 900 MPa Ejemplo 5. Deposición de recubrimiento de acuerdo con la presente invención: Los recubrimientos de AITiN/TiSiN de acuerdo con la presente invención que tiene un punto de bicapa de aproximadamente 30, 50, 75, 100, 150, 180, 200, 250 y 300 nm se depositaron en diferentes lotes en los taladros de carburo sólido de alto rendimiento 0 8.5 mm usando evaporadores de arco del mismo tipo que aquellos usados en el ejemplo 4. Las corrientes de arco en el intervalo de 160-200 A y 180-200 A se fijaron respectivamente para la evaporación del material de los objetivos TiSi- y AITi. La corriente de bobina también se ajustó correspondientemente.

En los recubrimientos generales que tienen puntos de nanobicapa de aproximadamente 300 nm exhibió un funcionamiento de corte inferior marcado, mientras que los recubrimientos que tienen puntos de nanobicapa inferior de 100 nm exhibieron particularmente mejor funcionamiento de corte. Los resultados mediante las pruebas de corte de los taladros de carburo sólido de alto rendimiento 0 8.5 mm recubiertos de acuerdo con el ejemplo 4 fueron buenos comparados a ésos obtenidos mediante las pruebas de corte de los taladros de carburo sólidos recubiertos de acuerdo con los ejemplos 1-3.

Usando los evaporadores de arco antes mencionados fue posible depositar los recubrimientos de acuerdo con la presente invención que exhiben los valores de dureza de los recubrimientos de aproximadamente 36 - 46 GPa y de los valores del módulo Young de aproximadamente 400 - 470 GPa. Ambos, la dureza del recubrimiento y los valores del módulo Young se midieron usando las técnicas de nanoindentación.

Adicionalmente los recubrimientos depositados de acuerdo con la presente invención exhiben una intensidad de textura 200/100 = 10 determinada mediante las examinaciones de rayos X.

La relación de la anchura pico PW|_i 0 g0 se calculó usando la fórmula: PW, PW PW, 90% , donde PW| 10% son de una anchura del significativa de 200 a 10% y 90% de la intensidad del pirco máximo, respectivamente. El pico 200 se mide en aproximadamente 43° en el eje 2T usando la difracción de rayos X con la radiación CuKa2. La línea de difracción se corrigió con respecto a la contribución de la radiación CuKa2, de las estadísticas de difracción (alisamiento) y de fondo. El pico así obtenido 200 medido en la estructura nanolaminada de las capas A y B alternas que se comprenden en el recubrimiento inventivo 1 es ejemplar mostrado en la figura 8.

Los valores característicos de PW|_10/9o de las estructuras de recubrimiento nanolaminados de las capas A y B alternas (AlxTi|-x-yWy)N/(T¡i-2-ySizWu)N depositadas de acuerdo con la presente invención se describen en la tabla 1: Tabla 1: PW|_10/go medido para las estructuras de recubrimiento nanolaminado (AlxTi|->-yWy)N/(Ti|-z-ySizWu)N depositadas de acuerdo con la presente invención las cuales se comprenden en los recubrimientos inventivos 1, 2, 3 y 4.

En otra modalidad preferida de la presente invención nanolaminada las características de (AlxTi|-x.yWy)N/(Ti|-2.ySizWu)N es una relación de anchura pico PW|_10/9o medida en el pico 200 43° en el eje 2, usando la difracción de los rayos X con CuKa, de acuerdo con el método descrito anteriormente, de menos de 7.5, preferiblemente de menos de 7.

La presente invención describe un cuerpo recubierto, preferiblemente una herramienta recubierta que comprende un cuerpo (1), en el cual se deposita un recubrimiento PVD resistente al desgaste y duro caracterizado en que el recubrimiento comprende una estructura nanolaminada (5) de las capas A y B alternas A1, A2, A3,...An y B1, B2, B3...Bm, respectivamente, donde la capa A es (AlxTi|-x-yWy)N, con 0.50 = x = 0.65 y 0 = y = 0.10, donde los coeficientes dados por x, 1-x-y e y corresponden a la concentración atómica del aluminio, del titanio y del tungsteno, respectivamente, considerando únicamente los elementos de aluminio, de titanio y de tungsteno para la cuantificación del elemento en la capa A donde la capa B es /(Ti1-z-ySizWu)N con 0.05 = z = 0.30 y 0 = u = 0.10, donde el coeficiente dado mediante 1-z-u, z y u corresponden a la concentración atómica del titanio, del silicio y del tungsteno, respectivamente, considerando únicamente los elementos del titanio, del silicio y del tungsteno para la cuantificación del elemento en tal capa dicha B, con un espesor de la estructura nanolaminada entre 0.01 y 30 pm, preferiblemente entre 1 y 15 pm, un espesor individual promedio de las capas de A y de B es entre 1 y 200 nm, respectivamente, preferiblemente entre 1 y 50 nm, más preferiblemente entre 1 y 30 nm, caracterizados en que la estructura nanolaminada de las capas A y B alternas exhiben una estructura de grano fino.

Más preferiblemente el cuerpo recubierto es una herramienta de corte que comprende un cuerpo (1) de una aleación dura de material a base de carburo cementado, de cemento, de cerámica, o de acero de alta velocidad.

Preferiblemente, el espesor de las capas A (A1, A2, A3...An), referidos como dA1, dA2, dA3... dAn, es igual o más pequeño que el espesor de las capas B (B1, B2, B3... Bm), referidos como dB1, dB2, dB3... dBm, comprendidas en la estructura nanolaminada de las capas A y B alternas, preferiblemente el espesor de las capas A es igual o más pequeño que ¾ del espesor de las capas B: dA1 = ¾ dB1, dA2 = ¾ dB2, dA3 = ¾ dB3, dAn < ¾ dBm, Preferiblemente en por lo menos una porción del espesor total de la estructura nanolaminada: - el espesor de las capas A y/o el espesor de la constante remanente de las capas B, de modo que dA1 = dA2 = dA3... = dAn y/o dB1 = dB2 = dB3... = dBm, y/o - el espesor de las capas A y/o el espesor de los aumentos de las capas B, de modo que dA1 > dA2 > dA3... = dAn y/o dB1 > dB2 > dB3... = dBm, y/o - el espesor de las capas A y/o el espesor de las disminuciones de las capas B, de modo que dA1 = dA2 = dA3...=¡ dAn y/o dB1 = dB2 = dB3... = dBm Preferiblemente, una estructura de recubrimiento nanolaminado comprendido en el recubrimiento de un cuerpo recubierto según lo mencionado anteriormente: - la suma de los espesores de una nanocapa de tipo A y de una nanocapa de tipo B depositada alternativamente entre sí forman un punto de nanobicapa de menos de 300 nm, preferiblemente de menos de 100 nm, más preferiblemente entre 5 y 50 nm, y - tal estructura recubierta nanolaminada comprende por lo menos un total de cuatro nanocapas individuales A y B depositadas alternativamente entre sí formando una arquitectura de múltiples capas A1/B1/A2/B2 / o B1/A1/B2/A2, preferiblemente por lo menos un total de diez nanocapas individuales que forman una arquitectura de múltiples capas A1/B1/A2/B2/A3/B3/A4/B4/A5/B5 o B1/A1/B2/A2/B3/A3/B4/A4/B5/A5.

Preferiblemente, en la estructura de recubrimiento nanolaminada comprendida en el recubrimiento de un cuerpo recubierto según lo mencionado anteriormente: - la estructura nanolaminada caracteriza una estructura de grano fino que comprende los granos cuyo tamaño más grande es de 1/3 de espesor total de la estructura de recubrimiento nanolaminado.

Preferiblemente, en la estructura de recubrimiento nanolaminada comprendida en el recubrimiento de un cuerpo recubierto según se mencionó anteriormente: - la estructura nanolaminada caracteriza una estructura de grano fino que comprende granos que tienen un tamaño promedio máximo 1,000 nm, preferiblemente entre 10 y 800 nm, más preferiblemente entre 10 y 400 nm.

De acuerdo con la presente invención, la estructura de recubrimiento nanolaminado comprendida en el cuerpo recubierto mencionado antes de que pueda ser o pueda comprender una estructura equ ¡dimensional en la cual los granos tienen aproximadamente las mismas dimensiones en todas las direcciones.

De acuerdo con la presente invención, la estructura de recubrimiento nanolaminado comprendida en el recubrimiento del cuerpo recubierto mencionado antes de que pueda tener una tensión residual promedio, s, que esté entre 2, y 5 GPa, preferiblemente entre 3 y 4 GPa.

De acuerdo con la presente invención, la estructura de recubrimiento nanolaminado comprendida en el recubrimiento del cuerpo recubierto mencionado antes de que pueda tener una relación de la anchura pico, PWi_10/9o, que es menor de 7,5, preferiblemente menor de 7, donde: - PW|_10%0 = °PW|_90%, PW|_10%o = oPW|_90% son el significado de la anchura completa del pico 200 en 10% y 90% de la intensidad máxima del pico, respectivamente, y - el pico 200 se midió usando la difracción de rayos X con la radiación CuKa en aproximadamente 43° en el eje 2T. La línea de la difracción se corrigió con respecto a la contribución de la radiación CuKct2, de las estadísticas de difracción (alisamiento) y de fondo.

En una modalidad preferida de un recubrimiento de acuerdo con la presente invención, el recubrimiento comprende: - por lo menos una capa intermediaria (2) depositada entre el sustrato (1) y dicha película de recubrimiento nanolaminado (5), y/o - por lo menos una capa superior (3) depositada en la nanocapa exterior de la película de recubrimiento nanolaminado (5).

Preferiblemente, el cuerpo recubierto de acuerdo con la presente invención es una herramienta de perforación o de trituración.

Preferiblemente, el cuerpo recubierto de acuerdo con la presente invención se usa para operaciones de perforación o de trituración, más preferiblemente para perforar el acero, el acero inoxidable, o hierro fundido o trituración de acero endurecido o de acero inoxidable.

Un método preferido para fabricar un cuerpo recubierto de acuerdo con la presente invención es un método PVD de arco caracterizado por el uso de por lo menos una fuente de vaporización de arco para la deposición de la película de recubrimiento de nanocapas en la superficie del sustrato, donde por lo menos una fuente de vaporización de arco comprende una distribución de campo magnético proporcionado en un objetivo que genera campos magnéticos en y sobre la superficie objetivo, donde la distribución del campo magnético comprende los imanes permanentes marginales y por lo menos una bobina de anillo colocada detrás del objetivo, cuyo diámetro interno definido por las bobinas es más pequeño que o igual a, y en cualquier caso no es considerablemente más grande que el diámetro del objetivo, los imanes permanentes marginales se pueden desplazar lejos del objetivo esencialmente perpendicular a la superficie del objetivo y de la proyección de los imanes permanentes marginales sobre la superficie del objetivo esta adicionalmente lejos del centro de la superficie del objetivo mediante la comparación a la proyección de la bobina del anillo sobre la superficie del objetivo, el imán permanente interno o dentro de, céntrico está en la parte trasera colocada lejos desde la parte trasera en relación al objetivo y el imán permanente externo o fuera de se coloca en una distancia de varios milímetros en relación al objetivo, preferiblemente entre 6 y 10 mm, más preferiblemente 8 mm. Preferiblemente al usar este método para la deposición de la estructura de recubrimiento nanolaminado de acuerdo con la presente invención se aplica una corriente negativa de la bobina, la corriente de bobina aplicada está preferiblemente entre -0.1 y -1 A.

Otro método preferido adicional para fabricar un cuerpo recubierto de acuerdo con la presente invención es un método PVD de arco caracterizado por el uso de por lo menos una fuente de vaporización de arco para la deposición de la película de recubrimiento de nanocapas en la superficie del sustrato, donde por lo menos una fuente de vaporización de arco comprende un objetivo usado como un cátodo, un ánodo colocado en la proximidad directa del cátodo, y medios magnéticos que permiten conducir las líneas de corriente del campo magnético al ánodo. Preferiblemente al usar este método para la deposición de la estructura de recubrimiento nanolaminado de acuerdo con la presente invención se aplica una corriente positiva de la bobina, la corriente de la bobina aplicada está preferiblemente entre 0.5 y 2 A.

Preferiblemente, el método aplicado para la deposición de las estructuras de recubrimiento nanolaminado de acuerdo con la presente invención comprende el uso del material base del recubrimiento de: - por lo menos un objetivo compuesto hecha por medio de técnicas de polvo metalúrgico, que comprende aluminio y titanio y/o tungsteno se usa para la deposición de la nanocapa del tipo A, y/o - por lo menos un objetivo compuesto hecho por medio de técnicas de metal metalúrgico, que comprende titanio y silicio y/o tungsteno se usa para la deposición de la nanocapa de tipo B.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una herramienta que comprende un cuerpo 1, preferiblemente una herramienta de corte que comprende un cuerpo de una aleación dura de material a base de carburo cementado, cemento, cerámicas, nitruro de boro cúbico o acero de alta velocidad, sobre el cual se deposita un recubrimiento de PVD resistente al desgaste y duro caracterizado en que el recubrimiento comprende una estructura nanolaminada 5 de las capas A y B A1, A2, A3,...An y B1, B2, B3... Bm, respectivamente, donde la capa A es (AlxTii-x.yWy)N, con 0.50 = 0.65 y 0 = 0.10, donde los coeficientes dados por x, 1-x-y e y corresponden a la concentración atómica del aluminio, titanio y tungsteno, respectivamente, considerando únicamente los elementos de aluminio, titanio y tungsteno para el elemento de cuantificación en tal capa A, y donde la capa B es (T¡.2-uSizWu)N, con 0.05 = z = 0,30 y 0 = u = 0.10, donde los coeficientes dados por 1-z-u, z y u corresponden a la concentración atómica del titanio, del silicio y del tungsteno, respectivamente, considerando únicamente los elementos de titanio, silicio y tungsteno para la cuantificación del elemento en tal capa B, con un espesor de estructura nanolaminada entre 0.01 y 30 µ??, preferiblemente entre 1 y 15 µ? , un espesor individual promedio de las capas de A y B está entre 1 y 200 nm, respectivamente, preferiblemente entre 1 y 50 nm, más preferiblemente entre 1 y 30 nm, caracterizado en tal estructura nanolaminada de las capas A y B exhibe una estructura de grano fino.

2. El cuerpo recubierto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado en que el espesor de las capas de A, denominadas como dA1, dA2, dA3...dAn, es igual o más pequeño que el espesor de las capas de B, denominadas como dB1, dB2, dB3... dBm, comprendidas en la estructura nanolaminada de las capas alternas A y B, preferiblemente el espesor de las capas de A es igual o más pequeño que ¾ del espesor de las capas B: dA1 < 3Á dB1, dA2 = ¾ dB2, dA3= ¾ dB3, dAn = ¾ dBm.

3. El cuerpo recubierto de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado en que en por lo menos una porción del espesor total de la estructura nanolaminada es - el espesor de las capas A y/o el espesor de la constante remanente de las capas B, de modo que dA1 = dA2 = dA3...=dAn y/o dB1 = dB2 = dB3... = dBm, y/o - el espesor de las capas A y/o el espesor de las capas B, aumenta, de modo que dA1 = dA2 > dA3... > dAn y/o dB1 = dB2 = dB3... = dBm, y/o - el espesor de las capas A y/o el espesor de las disminuciones de las capas B, de modo que dA1 = dA2 < dA3...< dAn y/o dB1 = dB2 < dB3... < dBm

4. El cuerpo recubierto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado en que - en tal sistema de recubrimiento de nanocapas la suma de los espesores de una nanocapa de tipo A y una nanocapa de tipo B depositadas alternativamente entre sí que forman un punto de nanobicapa es menor de 300 nm, preferiblemente menor de 100 nm, más preferiblemente entre 5 y 50 nm, y - tal sistema de recubrimiento de nanocapas comprende por lo menos un total de cuatro nanocapas individuales A y B depositadas alternativamente entre sí formando una estructura multicapa A1/B1/A2/B2/ o B1/A1/B2/A2, preferiblemente por lo menos un total de diez nanocapas individuales que forman una arquitectura de múltiples capas A1 /B 1 /A2/B2/A3/B3/A4/B4/A5/B5 o B1/A1/B2/A2/B3/A3/B4/A4/B5/A5.

5. El cuerpo recubierto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que tal estructura de grano fino nanolaminado proporciona granos cuyo tamaño más grande es de 1/3 del espesor total de la estructura nanolaminada.

6. El cuerpo recubierto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado en que tal estructura nanolaminada de grano fino proporciona granos cuyo tamaño promedio es máximo de 1,000 nm, preferiblemente entre 10 y 800 nm, más preferiblemente entre 10 y 400 nm.

7. El cuerpo recubierto de acuerdo con las reivindicaciones anteriores en tal estructura nanolaminada es o comprende una estructura equidimensional en la cual los granos tienen aproximadamente las mismas dimensiones en todas las direcciones.

8. El cuerpo recubierto de acuerdo con las reivindicaciones anteriores caracterizado en que tal estructura nanolaminada caracteriza una tensión residual promedia, a, entre 2,5 y 5 GPa, preferiblemente entre 2.5 y 4 GPa.

9. El cuerpo recubierto de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que tal estructura nanolaminada proporciona una relación de la anchura pico PW, 10/9o menor de 7.5, preferiblemente menor de 7, donde PW|_io%0 = 0PWi_i o/PWi_9o% son el significado de la anchura pico completa 200 en 10% y 90% de la intensidad de pico máxima, respectivamente, y - el pico 200 se mide usando la difracción de rayos X con la radiación de CuKa en aproximadamente 43° en el eje 2T, y la línea de difracción se corrige con respecto a la contribución de la radiación CuKa2, de las estadísticas de difracción (alisamiento) y de los antecedentes.

10. El cuerpo recubierto de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que tal recubrimiento comprende - por lo menos una capa intermediaria 2 depositada entre el sustrato 1 y tal película de recubrimiento de nanocapas 5, y/o - por lo menos una capa superior 3 depositada en la nanocapa mas al exterior de la película de recubrimiento de nanocapas 5.

11. El cuerpo recubierto de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que dicho cuerpo es una herramienta de perforación o de trituración.

12. El uso de un cuerpo recubierto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores para operaciones de corte, preferiblemente para operaciones de perforación o de trituración, más preferiblemente para la perforación de acero, de acero inoxidable, o de hierro fundido o de trituración de acero inoxidable endurecido.

13. El método para fabricar un cuerpo recubierto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores de 1 a 11 dentro del cual por lo menos una fuente de vaporización por arco se usa para la deposición de la película de recubrimiento de nanocapas en la superficie del sustrato, caracterizado en que por lo menos una fuente de evaporación de arco comprende una distribución de campo magnético proporcionado en un objetivo para generar campos magnéticos en y sobre la superficie del objetivo, donde la distribución del campo magnético comprende imanes permanentes marginales y por lo menos una bobina de anillo colocada detrás del objetivo, cuyo diámetro interno definido por las bobinas es más pequeño que o igual a, y en cualquier caso no considerablemente más grande que el diámetro del objetivo, y los imanes permanentes marginales se pueden desplazar lejos del objetivo esencialmente perpendicular a la superficie del objetivo y la proyección de los imanes permanentes marginales sobre la superficie del objetivo está adicionalmente lejos del centro de la superficie del objetivo por la comparación a la proyección de la bobina de anillo sobre la superficie del objetivo, el imán permanente céntrico, interno o dentro de, el imán permanente céntrico se coloca en la parte trasera lejos en relación al objetivo y el imán permanente exterior o fuera de, se coloca a una distancia de varios milímetros en relación al objetivo, preferiblemente entre 6 y 10 mm, con más preferencia de aproximadamente 8 mm.

14. El método de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado en que una corriente negativa de la bobina se aplica, la corriente de la bobina aplicada preferiblemente de entre -0.1 y -1 A.

15. El método para fabricar un cuerpo recubierto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores de 1 a 11, dentro del cual por lo menos una fuente de vaporización por arco se usa para la deposición de la película de recubrimiento de nanocapas en la superficie de sustrato, caracterizado en que por lo menos una fuente de evaporación por arco comprende un objetivo usado como un cátodo, un ánodo colocado en proximidad directa del cátodo, y medios magnéticos que permiten conducir las líneas de corriente del campo magnético al ánodo.

16. El método de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado en que se aplica una corriente positiva de la bobina, la corriente de la bobina aplicada preferiblemente es de entre 0.5 y 2 A.

17. El método de acuerdo con las reivindicaciones anteriores de 11 a 15, caracterizado en que como material base para la deposición de la estructura nanolaminada por lo menos un objetivo compuesto hecha por medio de las técnicas de polvo metalúrgico, que comprende aluminio y titanio y/o tungsteno, se usa para la deposición de la nanocapa de tipo A, y/o por lo menos un objetivo compuesto hecho por medio de técnicas de fundición metalúrgica, que comprende titanio y silicio y/o tungsteno, se usa para la deposición de la nanocapa de tipo B.