RU2542185C2 - Режущий инструмент с покрытием - Google Patents

Режущий инструмент с покрытием Download PDF

Info

Publication number
RU2542185C2
RU2542185C2 RU2012134434/02A RU2012134434A RU2542185C2 RU 2542185 C2 RU2542185 C2 RU 2542185C2 RU 2012134434/02 A RU2012134434/02 A RU 2012134434/02A RU 2012134434 A RU2012134434 A RU 2012134434A RU 2542185 C2 RU2542185 C2 RU 2542185C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
group
cutting tool
nanocomposite
coated cutting
coating
Prior art date
Application number
RU2012134434/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012134434A (ru
Inventor
Марсел ЭЛКОУБИ
Рам ГРИНВАЛЬД
Орен ЭЦИОНИ
Original Assignee
Искар Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Искар Лтд. filed Critical Искар Лтд.
Publication of RU2012134434A publication Critical patent/RU2012134434A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2542185C2 publication Critical patent/RU2542185C2/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0641—Nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/024—Deposition of sublayers, e.g. to promote adhesion of the coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
    • Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
    • Y10T428/24975—No layer or component greater than 5 mils thick
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

Изобретение относится к режущему инструменту с покрытием и способу нанесения на основу инструмента покрытия. Покрытие включает, по меньшей мере, один мультинанослой, имеющий нанокомпозитный нанослой, образованный кристаллическим (TixAlyCrz)N и аморфным Si3N4, при этом 0,25≤x≤0,75, 0,25≤y<0,75, 0,05≤z≤0,2, 0,85≤x+y+z≤0,97. Атомное соотношение кремния составляет 1-x-y-z и 1-x-z<0,75, и толщина нанокомпозитного нанослоя составляет от 1 нм до 100 нм. Покрытие осаждают посредством технологии физического осаждения из паровой фазы (PVD) при температуре осаждения более чем 500°C и при парциальном давлении азота, по меньшей мере, 0,02 мбар. Технический результат заключается в повышении прочностных характеристик покрытия. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 8 ил., 3 пр., 3 табл.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к режущим инструментам с покрытием, содержащим, по меньшей мере, один нанослой нанокомпозита кристаллического (TiAlCr)N, встроенного в аморфную матрицу из Si3N4.
Уровень техники
Новые покрытия разрабатываются постоянно для того, чтобы увеличить срок службы режущих инструментов с покрытием, увеличить скорости механической обработки и улучшить качество обработанной поверхности. Более продолжительный срок службы инструмента при высокой скорости резания увеличивает производительность наряду с тем, что уменьшаются затраты на техническое обслуживание и персонал. Применение режущих инструментов, которые сохраняют твердость при высоких рабочих температурах при минимальном использовании смазочного материала или при сухой механической обработке уменьшает затраты и благоприятно для окружающей среды.
Известно (US 2007/0184306) нанесение на режущие инструменты покрытия в виде твердой пленки, состоящей из M1-a-bAlaSib(BxCyN1-x-y), где M обозначает Ti и Cr. Нижний и верхний пределы атомного соотношения Al (a) в этой пленке составляют 0,05 и 0,5 соответственно. Эта твердая покровная пленка имеет кристаллическую структуру, не содержащую гексагональных кристаллов и/или аморфной фазы, поскольку, согласно авторам изобретения, присутствие гексагональной фазы или аморфной фазы уменьшает твердость твердой покровной пленки.
Режущий инструмент, покрытый, по меньшей мере, одним слоем, образованным из фазы аморфного соединения, включающей Si и образованной Ti, Al, Si со сравнительно большим количеством Si и с по меньшей мере одним видом элемента, выбранного из C, N, O, B, и фазы кристаллического соединения, образованной Ti, Al, Si со сравнительно небольшим количеством Si с по меньшей мере одним видом элемента, выбранного из C, N, O, B, раскрыт в JP2002337002.
Известны двухфазные нанокомпозитные покрытия, по меньшей мере, 1 мкм, имеющие нанокристаллические (nc) зерна nc-TiN, nc-(Al1-xTix)N или nc-(Al1-xCrx)N, которые «склеены» вместе посредством аморфной (a) матрицы a-Si3N4 (Veprek et al. Thin Solid Films 476 (2005) 1-29). Атомы Si в a-Si3N4 ковалентно связаны с азотом, проявляя энергию связи 2p-электронов Si 101,7±0,1. Аморфная матрица из Si3N4 имеет предел прочности при сдвиге и устойчивость к декогезии выше, чем объемный SiNx.
Одним из преимуществ этого покрытия является увеличенная твердость, имеющая величину твердости по Викерсу Hv более 40 ГПа. Общая концепция разработки сверхтвердых и термически стабильных нанокомпозитов основана на термодинамически обусловленной спинодальной фазовой сегрегации, которая приводит к образованию стабильной наноструктуры посредством самоорганизации. Для того чтобы достигнуть этого во время осаждения, требуется достаточно высокая активность азота (парциальное давление >0,02 мбар) при сравнительно высокой температуре осаждения (500-600°C). Азот предоставляет высокую термодинамическую движущую силу, а температура предоставляет возможность достаточно быстрого протекания диффузионно контролируемой фазовой сегрегации во время осаждения, чтобы имела место фазовая сегрегация. Термодинамические расчеты свободной энергии Гиббса смешанной системы стехиометрических TiN и Si3N показывают, что при температуре осаждения и давлении азота, описанных выше, фазовая сегрегация имеет спинодальную природу (R.F. Zhang, S. Veprek/Materials Science and Engineering A 424 (2006) 128-137 и S. Veprek et al. / Surface & Coatings Technology 200 3884 (2006) 3876-3885). Соответственно, нанокристаллическая фаза не должна иметь какое-либо содержание Si при осаждении при этих условиях.
Другое преимущество нанокомпозитных покрытий из nc-(Al1-xTix)N/a-Si3N4 заключается в том, что тонкая матрица из a-Si3N4 стабилизирует метастабильный твердый раствор (Al1-xTix)N с большим содержанием Al, предотвращая его разложение на кубический c-TiN и гексагональный h-AlN и сопутствующее размягчение нанесенного покрытия. Известно, что (Al1-xTix)Ν начинает разлагаться при температурах примерно 700°C покрытиях из (Al1-xTix)N, которые не содержат Si. Нанокомпозитные слои nc-(Al1-xTix)N/a-Si3N4 стабильны вплоть до 1200°C.
Другим важным преимуществом нанокомпозитов является их высокая устойчивость к окислению вплоть до температур выше чем 800°C. Это обусловлено плотной и прочной матрицей из a-Si3N4, которая препятствует диффузии кислорода вдоль межзеренных границ. Однако используются разные способы измерения устойчивости к окислению, так что трудно сравнивать опубликованные «температуры начального окисления» и температуры, при которых окисление является критическим. Например, в одном способе (US2007/0184306) образец был нагрет в сухом воздухе при скорости 4°C/мин и был построен график увеличения массы вследствие окисления. Температура, при которой образец начинал увеличиваться в массе, рассматривалась как температура начала окисления. Другой способ (Veprek et at. Surface & Coatings Technology 202 (2008) 2063-5073) заключается в сравнении толщины оксида, образованного на нанокомпозитном покрытии и на другом покрытии, например, TiAlN, после одного часа в воздушной атмосфере при заданной температуре, например 900°C. Другой способ, подобный первому, принимает температуру, при которой оксид может быть первоначально виден при высоком увеличении (примерно 1000X), в качестве температуры начала окисления.
Известное многослойное покрытие представляет собой верхний слой нанокомпозита AlCrSiN, который имеет толщину 0,75-1,5 мкм, на более пластичном и мягком нижнем слое TiAlN, который имеет толщину 3-5 мкм (S. Veprek et al, Surface & Coatings Technology 202 (2008) 2063-5073). В способе осаждения используется технология вакуумно-дугового нанесения покрытия с планарными катодами. В другом способе осаждения используется технология вакуумно-дугового нанесения покрытия для нанокомпозита nc-(TiAl)N/a-Si3N4. В этом способе вращающиеся катоды размещены в центре камеры для нанесения покрытия или в ее двери. Другие известные способы осаждения включают несбалансированное магнетронное распыление.
CN101407905 раскрывает режущий инструмент из спеченного карбида с покрытием, содержащим композитный слой со смешанной кристаллической структурой, включающий слой нанокристаллической/аморфной композиции, состоящей из TiAlMSiN, осажденный на связующий слой на базе титана. M представляет собой один или более металлов из Ta, Nb, Zr, Cr, Hf и W. Толщина слоя TiAlMSiN составляет, по меньшей мере, 0,5 мкм.
Известным недостатком нанокомпозитных покрытий является то, что примеси, например, кислород, даже при уровнях содержания в несколько сотен млн-1, приводят к очень сильному снижению максимально достижимой твердости.
Другим недостатком является ограничение толщины слоя нанокомпозита. Эти слои известны как имеющие высокие напряжения при сжатии и поэтому обладающие склонностью к шелушению, если они толще примерно на 3 мкм.
Другим недостатком нанокомпозитных покрытий с повышенной твердостью является сравнительно низкая ударная вязкость (Plasma Process. Polym. 2007, 4 219-228 Zhang et. al.). Ударная вязкость представляет собой способность материала поглощать энергию во время деформирования вплоть до разрушения. Для того чтобы получить высокую твердость в нанокомпозитных покрытиях, обычно принимаются меры, чтобы препятствовать пластической деформации и предотвратить скольжение на границах зерен, вызывая, таким образом, потерю пластичности. Пластичность относится к ударной вязкости, которая очень важна для твердых покрытий, чтобы избежать внезапного отказа.
Раскрытие изобретения
В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения предложен режущий инструмент с покрытием, содержащий основу и покрытие. Покрытие содержит, по меньшей мере, один мультинанослой, содержащий нанокомпозитные нанослои. Нанокомпозитные нанослои состоят из кристаллического (TixAlyCrz)N, встроенного в аморфную матрицу из Si3N4. Атомные соотношения компонентов формулы составляют 0,25≤x≤0,75, 0,25≤y<0,75, 0,05≤z≤0,2, 0,85≤x+y+z≤0,97, при этом атомное соотношение кремния составляет 1-x-y-z и 1-x-z<0,75. Толщина нанокомпозитного нанослоя составляет от 1 нм до 100 нм.
Обычно, мультинанослой дополнительно содержит второй нанослой, при этом второй нанослой содержит металлический или керамический материал. Металлический материал представляет собой один или более металлов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Y и Ru. Керамический материал представляет собой: (1) один или более из нитрида, карбида, борида или оксида одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Y и Ru, (2) алмаз или (3) BN. Второй нанослой является кристаллическим, и толщина второго нанослоя составляет от 1 нм до 100 нм.
В некоторых вариантах осуществления второй нанослой содержит (TiaAlbMe1-a-b)(CvN1-v), где 0≤a≤1, 0≤b<0,75, Me представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Cr, Mo, V, Nb, Ta, Zr, Hf, Y и Ru, и 0≤v≤1.
В некоторых вариантах осуществления мультинанослой содержит, по меньшей мере, два нанокомпозитных нанослоя разного состава.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления мультинанослой содержит, по меньшей мере, два вторых нанослоя разного состава.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления мультинанослой состоит из нанокомпозитных нанослоев, которые расположены поочередно со вторыми нанослоями. В некоторых вариантах осуществления мультинанослой содержит два или более вторых нанослоев между последовательными нанокомпозитными нанослоями.
При необходимости мультинанослой содержит от 50 до 300 нанокомпозитных нанослоев.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления покрытие дополнительно содержит, по меньшей мере, один промежуточный слой между основой и мультинанослоем. Промежуточный слой образован одним или несколькими материалами из борида, нитрида, карбида или оксида одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Y и Ru. Толщина, по меньшей мере, одного промежуточного слоя составляет от 0,5 мкм до 10 мкм. В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, один промежуточный слой содержит (TiaAlbMe1-a-b)(CvN1-v), где 0≤a≤1, 0≤b<0,75 и 0≤v≤1; Me представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Cr, Mo, V, Nb, Ta, Zr, Hf, Y и Ru.
В другом аспекте настоящего изобретения покрытие дополнительно содержит адгезионный слой между основой и промежуточным слоем. Состав адгезионного слоя отличается от состава промежуточного слоя. Адгезионный слой содержит, по меньшей мере, один слой (MewAl1-w)N, где 0,5≤w≤1 и Mе представляет собой титан и/или хром. Толщина адгезионного слоя составляет от 0,1 мкм до 2 мкм.
При необходимости промежуточный слой является, по меньшей мере, двумя подслоями, отличающимися по составу, толщина каждого из подслоев составляет от 1 нм до 500 нм.
В другом аспекте настоящего изобретения покрытие содержит более чем один мультинанослой и дополнительно содержит, по меньшей мере, один вспомогательный слой между мультинанослоями. По меньшей мере, один вспомогательный слой содержит металлический или керамический материал. Металлический материал состоит из одного или более металлов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Y и Ru. Керамический материал выбран из группы, состоящей из (1) одного или более из борида, карбида, нитрида или оксида одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Y и Ru, (2) алмаза, (3) алмазоподобного углерода и (4) BN.
При необходимости наружный слой нанесенного покрытия содержит мультинанослой.
В некоторых вариантах осуществления режущий инструмент с покрытием дополнительно содержит верхний слой, который является наружным слоем нанесенного покрытия. Верхний слой представляет собой металлический или керамический материал, при этом металлический материал содержит один или более металлов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Y и Ru; и керамический материал выбран из группы, состоящей из: (1) одного или более материалов из борида, карбида, нитрида или оксида одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Y и Ru, (2) алмаза, (3) алмазоподобного углерода и (4) BN.
Обычно, основа выбрана из группы, включающей: быстрорежущую инструментальную сталь, твердые металлы, оксидную керамику, карбидную керамику, боридную керамику, суперабразивные материалы, поликристаллический кубический нитрид бора (PcBN), поликристаллический алмаз (PCD) и керметы, или их комбинации.
В другом аспекте настоящего изобретения предложен способ изготовления режущего инструмента с покрытием, содержащего основу и покрытие, при этом покрытие содержит, по меньшей мере, один мультинанослой, причем способ включает этапы:
a) осаждения нанокомпозитного нанослоя на основу, при этом нанокомпозитный нанослой состоит из кристаллического (TixAlyCrz)N, встроенного в аморфную матрицу из Si3N4, причем 0,25≤x≤0,75, 0,25≤y<0,75, 0,05≤z≤0,2, 0,85≤x+y+z≤0,97, при этом атомное соотношение кремния составляет 1-x-y-z и при этом толщина нанокомпозитного нанослоя составляет от 1 нм до 100 нм;
b) осаждения, по меньшей мере, одного второго нанослоя поверх нанокомпозитного нанослоя, второй нанослой является кристаллическим и имеет толщину от 1 нм до 100 нм. Второй нанослой содержит (a1) металлический материал, состоящий из одного или более металлов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Y и Ru; или (a2) керамический материал, содержащий: (a21) один или более материалов из борида, карбида, нитрида или оксида одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Y и Ru; (a22) алмаз или (a23) BN; и
c) поочередного выполнения этапа a и этапа b от 50 до 300 раз.
Обычно, покрытие осаждают посредством технологии физического осаждения из паровой фазы (PVD) при температуре осаждения более чем 500°C и при парциальном давлении азота, по меньшей мере, 0,02 мбар.
При необходимости способ дополнительно включает один или более из этапов:
i) осаждения адгезионного слоя на основу перед выполнением этапа a), при этом адгезионный слой содержит по меньшей мере один слой (MewAl1-w)N, где 0,5≤w≤1 и Mе представляет собой титан и/или хром; и толщина адгезионного слоя составляет от 0,1 мкм до 2 мкм; и
ii) осаждения по меньшей мере одного промежуточного слоя на адгезионный слой, причем промежуточный слой содержит один или более из борида, нитрида, карбида или оксида одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Y и Ru. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения промежуточный слой содержит (TiaAlbMe1-a-b)(CvN1-v), где 0≤a≤1, 0≤b<0,75 и 0≤v≤1, Me представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Cr, Mo, V, Nb, Ta, Zr, Hf, Y и Ru; и толщина промежуточного слоя составляет от 0,5 мкм до 10 мкм.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления способ дополнительно включает этап:
d) обработки режущего инструмента с покрытием в защитной атмосфере азота при температуре от 400°C до 1100°C в течение от 20 минут до 180 минут.
При необходимости, покрытие содержит более чем один мультинанослой, способ дополнительно включает этапы:
e) осаждения по меньшей мере одного вспомогательного слоя поверх мультинанослоя; при этом по меньшей мере один вспомогательный слой содержит (e1) металлический материал, состоящий из одного или более металлов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Y и Ru; или (e2) керамический материал, выбранный из группы, состоящей из: (e21) одного или более из борида, карбида, нитрида или оксида одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Y и Ru; (e22) алмаза, (e23) алмазоподобного углерода и (e24) BN;
f) выполнения этапов a-c; и
g) поочередного выполнения этапа e и этапа f по меньшей мере один раз.
Краткое описание чертежей
Для лучшего понимания настоящего изобретения и для того, чтобы показать, каким образом оно может быть осуществлено, теперь будут сделаны ссылки, исключительно в качестве примера, на сопроводительные чертежи.
Фиг. 1A представляет собой схематичный вид поперечного сечения слоев покрытия, нанесенного на режущий инструмент, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 1B представляет собой схематичный вид поперечного сечения слоев покрытия, нанесенного на режущий инструмент, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, показывающий подслои.
Фиг. 2 представляет собой рентгеновский фотоэлектронный спектр (XPS) нанокомпозитного слоя в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3 представляет собой рентгеновскую дифрактограмму (XRD) нанокомпозитного слоя в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 4 представляет собой микрофотографию (масштаб 2 нм), полученную просвечивающей электронной микроскопией (TEM), нанокомпозитного слоя в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 5 представляет собой микрофотографию (масштаб 1 нм), полученную сканирующей просвечивающей электронной микроскопией (STEM), нанокомпозитного слоя в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 6 представляет собой диаграмму, которая показывает увеличенный срок службы режущего инструмента, покрытого в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения для применения при фрезеровании.
Фиг. 7 представляет собой диаграмму, которая показывает увеличенный срок службы режущего инструмента, покрытого в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения для применения при токарной обработке.
Фиг. 8 представляет собой диаграмму, которая показывает увеличенный срок службы режущего инструмента, покрытого в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения для применения при фрезеровании.
При конкретных ссылках теперь на чертежи в подробностях, следует подчеркнуть, что частные элементы показаны лишь в качестве примера и для иллюстративного рассмотрения предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения и представлены в тех случаях, когда они считаются наиболее применимыми и легко понимаемыми для описания принципов и концептуальных особенностей настоящего изобретения. Описание совместно с чертежами делает очевидным для специалистов в данной области техники, каким образом другие формы настоящего изобретения могут быть реализованы на практике.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение представляет собой режущий инструмент с покрытием, содержащим мультинанослой, имеющий нанокомпозитные нанослои.
Режущий инструмент может быть цельным неразъемным режущим инструментом, режущим инструментом, состоящим из державки и закрепленной в нем режущей пластины, державкой или режущей пластиной.
Основа режущего инструмента может быть выполнена из твердого металла, быстрорежущей инструментальной стали, оксидной, карбидной или боридной керамики, суперабразива, поликристаллического кубического нитрида бора (PcBN), поликристаллического алмаза (PCD) или керметной основой или их комбинациями.
Нанокомпозитные нанослои мультинанослоя покрытия имеют нанокристаллическую фазу nc-(TixAlyCrz)N, встроенную в аморфную матрицу из a-Si3N4. Атомные соотношения компонентов нанокристаллической фазы составляют 0,25≤x≤0,75, 0,25≤y<0,75, 0,05≤z≤0,2, 0,85≤x+y+z≤0,97. Атомное соотношение кремния без металлических элементов нанокомпозита составляет 1-x-y-z. Нанокомпозитный нанослой имеет толщину от примерно 1 нм до примерно 100 нм. Нанокомпозитные нанослои осаждаются при температуре осаждения между 500°C и 600°C и при парциальном давлении азота, по меньшей мере, 0,02 мбар. Эти условия осаждения известны как вызывающие термодинамически обусловленную спинодальную фазовую сегрегацию, которая приводит к образованию стабильной наноструктуры посредством самоорганизации.
Фиг. 2 представляет собой рентгеновский фотоэлектронный спектр (XPS) нанокомпозитного нанослоя в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Для анализа рентгеновской фотоэлектронной спектроскопией (XPS) образцы облучались моноэнергетическим рентгеновским излучением (использованным источником рентгеновского излучения являлся Al Kα, 1486,6 эВ). Перед анализом образцы напыляли ионным распылением с применением Ar до нанокомпозитного нанослоя. Снятые спектры регистрировали при проходящей энергии 100 эВ, откуда определяли химический состав поверхности. Спектры получали в стандартном (угол выхода 53±30°) режиме функционирования и представляли на графике как число электронов, определенных как функция энергии связи. Фиг. 2 показывает два пика: линию высокой энергии связи (пик A) при 101,66 эВ и линию более низкой энергия связи (пик B) при 99,40 эВ. Пик A относится к связям Si-N, которые соответствуют Si3N4. Пик B интерпретировать труднее. Это может быть приписано оже-сигналу от Al KLL, расположение которого перекрывается с сигналом 2p-орбиталей Si от TiSi2 (как предположено Veprek в Towards the Industrialization of Superhard Nanocrystalline Composites for High Speed and Dry Machining), связям Si-Si или Si, связанному с одним из металлов Al, Cr или/и Ti (например, TiSi2), или, в качестве альтернативы, металлическим связям, образованным на межзеренных границах аморфного Si3N4 с кристаллическим (TiAlCr)N. Авторы изобретения делают предположение, что пик B является либо результатом оже-сигнала от Al KLL, либо, в качестве альтернативы, показывает металлические связи, образованные на межзеренных границах.
Фиг. 3 представляет собой рентгеновскую дифрактограмму (XRD) нанокомпозитного нанослоя, полученного при угле падения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Линии, обозначенные как 1, представляют пики кубического AlTiCrN. Линии, обозначенные как 2, расположены там, где проявляются пики эталонного образца кристаллического Si3N4 33-1160. Как можно видеть на Фиг. 3, единственной кристаллической фазой, присутствующей в нанокомпозитном слое, является кубическая фаза, и отсутствует гексагональная фаза или тригональная фаза или любая кристаллическая фаза Si3N4.
При сопоставлении данных от Фиг. 2 и Фиг.3 авторы изобретения делают вывод, что нанокомпозитный нанослой имеет кубическую фазу (TiAlCr)N и аморфную фазу Si3N4.
Фиг. 4 и 5 показывают микрофотографии нанокомпозитного слоя, полученные просвечивающей электронной микроскопией (TEM) с масштабом 2 нм и сканирующей просвечивающей электронной микроскопией (STEM) с масштабом 1 нм соответственно. Микрофотография, полученная просвечивающей электронной микроскопией (TEM), на Фиг. 4 показывает структуру нанокомпозита из упорядоченных кристаллическая зерен и областей, которые являются аморфными. Посредством сканирующей просвечивающей электронной микроскопии (STEM) и высокоуглового детектора возможно формирование изображений с атомным разрешением, на которых контраст непосредственно зависит от атомного номера. Соответственно микрофотография, полученная сканирующей просвечивающей электронной микроскопией (STEM), на Фиг. 5 показывает структуру нанокомпозита, светлые области которой имеют больший атомный номер, чем темные области. Светлые области соответствуют зернам nc-(TixAlyCrz)N, а темные области, окружающие светлые области, соответствуют более легкой матрице из Si3N4.
Нанокристаллические зерна представляют собой nc-(TixAlyCrz)N (0,85≤?x+y+z≤0,97), которые окружены матрицей из a-Si3N4. Атомное соотношение титана в нанокомпозитном нанослое составляет 0,25≤x≤0,75. Атомное соотношение хрома составляет 0,05≤z≤0,2 для увеличения устойчивости к окислению и вязкости разрушения. Атомное соотношение алюминия в нанокомпозитном нанослое составляет 0,25≤y<0,72. Известно, что гексагональная фаза AlN будет формироваться, когда сумма атомных соотношений алюминия и кремния более 0,75. Атомное соотношение кремния в металлических элементах нанокомпозитного нанослоя составляет 0,03≤1-x-y-z ≤0,15 и 1-x-z<0,75. Покрытия содержат нанокомпозитный нанослой, обладающий высокой термостойкостью и высокой твердостью даже при повышенных температурах.
Фиг. 1A показывает схематичную иллюстрацию варианта осуществления режущего инструмента по данному изобретению с основой 1, покрытой мультинанослоем 4. Нанокомпозитные нанослои 5 расположены поочередно с кристаллическими нанослоями 6, чтобы образовать мультинанослой 4. Кристаллические нанослои 6 содержат металлический или керамический материал. Металлический материал представляет собой один или более металлов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Y и Ru. Керамический материал содержит борид, карбид, нитрид, оксид или любую их комбинацию одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Y и Ru. В некоторых вариантах осуществления керамический материал может быть алмазом или BN. Состав кристаллического нанослоя отличается от состава нанокомпозитного нанослоя. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения имеются два кристаллических нанослоя 6 или более между последовательными нанокомпозитными нанослоями 5. Некоторые примеры кристаллических нанослоев 6, которые улучшают когезионную способность, имеют формулу (TiaAlbMe1-a-b)(CvN1-v), где Me представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Cr, Mo, V, Nb, Ta, Zr, Hf, Y и Ru, и 0≤v≤1. Атомное соотношение титана в кристаллических нанослоях 6 составляет 0≤a≤1. Атомное соотношение алюминия в кристаллических нанослоях 6 составляет 0≤b<0.75.
Как нанокомпозитные нанослои, так и кристаллические нанослои могут иметь толщину в интервале от примерно 1 нм до примерно 100 нм. Мультинанослой имеет от примерно 50 до примерно 300 нанокомпозитных нанослоев.
Мультинанослой эффективным образом объединяет преимущества твердого нанокомпозитного нанослоя и кристаллического нанослоя. Одним из преимуществ является то, что улучшается поглощение трещин, приводящее к увеличенной ударной вязкости нанесенного покрытия. Для покрытий для применения при механической обработке металлов высокая твердость не является полезной без ударной вязкости и оба качества важны во многих видах применения для режущих инструментов. Мультинанослой в соответствии с данным изобретением может иметь кристаллические нанослои одного или более составов, указанных выше, что приводит к варьируемым характеристическим свойствам нанесенного покрытия, как это требуется в различных видах применения.
Другое преимущество настоящего изобретения заключается в том, что толщина нанесенного покрытия может быть больше чем 3 мкм без шелушения. Это обусловлено как структурой мультинанослоя, так и присутствием кристаллических нанослоев, имеющих более низкими напряжениями при сжатии, чем нанокомпозитные нанослои.
Срок службы инструмента связан со скоростью резания, размерами прохода, углами режущей части, формой инструмента, охлаждающим агентом, вибрацией и т.п. Скорость резания является переменной, оказывая, безусловно, наибольшее влияние на срок службы инструмента. Более высокая термостойкость нанесенного покрытия результирует в более быстрой скорости вращения без повреждения режущего инструмента. Покрытия по данному изобретению поддерживают более высокую рабочую температуру и устойчивость к окислению известных нанокомпозитных покрытий, даже если мультинанослой этих покрытий включает кристаллические нанослои, которые суммарно составляют примерно половину мультинанослоя. Максимальная рабочая температура для TiCN составляет примерно 550°C, для TiAlN составляет примерно 800°C по сравнению с максимальной рабочей температурой по данному изобретению, составляющей примерно 1100°C.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения имеется промежуточный слой 3 между мультинанослоем и основой 1, как показано на Фиг. 1A, который придает ударную вязкость покрытию. Промежуточный слой 3 представляет собой керамический слой, который может быть боридом, нитридом, карбидом, оксидом или любой их комбинацией одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Y и Ru. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения промежуточный слой 3 содержит (TiaAlbMe1-a-b)(CvN1-v), где Me представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Cr, Mo, V, Nb, Ta, Zr, Hf, Y и Ru, и 0≤v≤1. Атомное соотношение титана в промежуточном слое 3 составляет 0≤a≤1. Атомное соотношение алюминия в промежуточном слое 3 составляет 0≤b<0.75. Промежуточный слой 3 имеет толщину от примерно 0,5 мкм до примерно 10 мкм.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения имеется адгезионный слой 2 между промежуточным слоем и основой, как показано на Фиг. 1A, который имеет толщину от примерно 0,1 мкм до примерно 2 мкм. Адгезионный слой имеет формулу (MwAl1-wN (0,5≤?w≤1), где M представляет собой титан и/или хром.
Фиг. 1B показывает схематичную иллюстрацию другого варианта осуществления режущего инструмента по данному изобретению с основой 1, покрытой тремя мультинанослоями 4i, 4ii, 4iii, чередующимися со вспомогательными слоями 7i и 7ii. Вспомогательный слой может быть металлическим слоем из одного или более металлов, выбранных из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Y и Ru. В других вариантах осуществления вспомогательный слой может быть боридом, карбидом, нитридом, оксидом или любой их комбинацией одного или более элементов, выбранных из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Y и Ru. В качестве альтернативы, вспомогательный слой может содержать алмазоподобный углерод, алмаз или нитрид бора. Наружный слой нанесенного покрытия может быть мультинанослоем, как показано на Фиг. 1A, или вспомогательным слоем 7iii, как показано на Фиг. 1B. Вспомогательные слои 7i, 7ii, 7iii и т.д. могут все иметь сходный состав или, в качестве альтернативы, один или более вспомогательных слоев могут варьироваться по составу.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения покрытие может иметь два мультинанослоя или более чем три мультинанослоя. В некоторых вариантах осуществления имеется два или более вспомогательных слоя между последовательными мультинанослоями. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения промежуточный слой содержит, по меньшей мере, два промежуточных подслоя 3i, 3ii, отличающихся по составу, как показано на Фиг. 1B.
Режущие инструменты могут при необходимости подвергаться после нанесения покрытия термической обработке в защитной атмосфере, препятствующей окислению, такой как азот. Температура термической обработки находится между 400°C и 1100°C, предпочтительно между 700°C и 900°C. Продолжительность термической обработки находится между 30 минутами и 180 минутами. Эта обработка также стабилизирует и придает жесткость при спинодальной фазовой сегрегации нанокомпозитных нанослоев.
Многие факторы вносят вклад в увеличение срока службы режущих инструментов с покрытием, особенно при механической обработке при сложных условиях, таких как увеличенная скорость механической обработки или низкая способность деталей к обработке резанием. Некоторыми из этих факторов являются высокая износостойкость, повышенные температуры резания, сопротивление удару, адгезия покрытия по отношению к основе, ударная вязкость. Различные критерии были использованы, чтобы показать улучшенные качества покрытий, такие как твердость, рабочая температура и степень износа. Они будут показаны в представленных ниже примерах.
Пример 1
Для проверки идеи, при ссылке на фиг. 1A, основа (1) режущего инструмента является твердым металлом, и покрытие осаждается способом физического осаждения из паровой фазы (PVD).
Нанесение покрытия на спеченный карбид выполнялось указанным ниже образом посредством использования известного способа вакуумно-дугового нанесения покрытия с круглыми планарными катодами.
Вначале, на катодах устройства для нанесения покрытия были размещены мишени из TiAl, AlTi и AlTiCrSi и основы режущих пластин для фрез из спеченного карбида, концевых фрез из спеченного карбида, и режущих пластин для токарной обработки из спеченного карбида.
При вакуумированной вакуумной камере устройства для нанесения покрытий основы нагревали до высокой температуры осаждения, выше чем 500°C, нагревателем устройства, и в вакуумную камеру подавали газообразный азот. При высоком давлении в вакуумной камере, поддерживаемом при величине более чем 4 Па, создавали дуговой разряд, чтобы сформировать адгезионный слой TiAlN (0,5 мкм толщиной) на поверхности основы. Промежуточный слой AlTiN (2,5 мкм толщиной) затем осаждали на адгезионный слой. После этого осаждали покрытие из мультинанослоя из чередующихся (1) нанокомпозитных нанослоев и (2) кристаллических нанослоев TiAlN посредством испарения мишеней из TiAl и AlTiCrSi соответственно. Напряжение смещения от -30 В до -300 В прикладывали к основе, так что основа поддерживалась при отрицательном потенциале по отношению к потенциалу земли в процессе нанесения покрытия. Все нанослои имели толщину примерно 6 нм.
Покрытые режущие инструменты подвергали термообработке при температуре выше чем 400 и вплоть до 800°C в защитной атмосфере азота в течение, по меньшей мере, 30 минут и вплоть до 120 минут. Режущие инструменты затем постепенно охлаждали до комнатной температуры в защитной атмосфере азота. Далее в данном документе на это покрытие будет делаться ссылка как на Образец 1.
Составы слоев Образца 1 представлены в Таблице 1.
Таблица 1
Слой Состав покровной пленки (атомное соотношение) Тип структуры* Толщина покрытия [мкм] Рабочая темп., °C
  Al Ti Cr Si Al+Si N      
Адгезионный 0,50 0,50 0 0 0,50 1 с 0,5  
Промежуточный 0,65 0,35 0 0 0,65 1 с 2,5 1100
Мультинано 0,42 0,42 0,1 0,06 0,48 1 c+a 1,5  
(*c обозначает кристаллическую структуру, и a обозначает аморфную структуру)
Пример 2
Сравнительные покрытия приготавливали на таких же основах и при таких же условиях, что описаны в Примере 1. Сравнительный Образец 2 представляет собой монослой TiAlN толщиной примерно 4 мкм. Сравнительный Образец 3 представляет собой слой (Ti,Al,Si)N толщиной примерно 4 мкм. Сравнительный Образец 4 представляет собой нанокомпозитный монослой (Al,Ti,Cr,Si)N толщиной примерно 4,5 мкм. Образцы 2-4 подвергали анализу, и результаты представлены в Таблице 2.
Таблица 2
Сравнительный пример № Состав покровной пленки (атомное соотношение) Тип струк-туры* Толщина покрытия [мкм] Рабочая темп. [°C]
  Al Ti Cr Si Al+Si С N      
Образец 2 0,48 0,52 0 0 0,48 0 1 с 4 850
Образец 3 0,42 0,54 0 0,04 0,46 0 1 c+a 4 950
Образец 4 0,39 0,30 0,19 0,12 0,51 0 1 c+a 4,5 1010
(*c обозначает кристаллическую структуру, и a обозначает аморфную структуру)
Пример 3
Срок службы инструмента Образцов 1-4 испытывали и сравнивали. Данные резания представлены в Таблице 3. Фиг. 6 сравнивает Образец 1, Образец 3 и 4 в отношении применения для торцового фрезерования нержавеющей стали. Фиг. 7 сравнивает Образец 1 и Образец 2 и Образец 4 в отношении применения для токарной обработки инконеля. Фиг. 6 сравнивает Образец 1, Образец 2 и Образец 4 в отношении применения для фрезерования закаленной стали. Во всех этих видах применения Образец 1 показывает значительно улучшенные результаты.
Таблица 3
Чер. Образцы Скорость резания Vc [м/мин] Подача на зуб Fz [мм/зуб] Глубина резания Ap [мм] Обрабатываемая деталь Охлаждающий агент
6 1,3,4 100-200 0,12 4 Нержавеющая сталь -
7 1,2,4 30-60 0,15 0,5 Инконель да
8 1,2,4 150-250 0,25 0,4 Закаленная сталь воздух
Хотя настоящее изобретение описано с некоторой степенью конкретности, следует понимать, что могут быть выполнены различные изменения и дополнения, не выходящие за рамки сущности или объема изобретения, определенного ниже.

Claims (22)

1. Режущий инструмент с покрытием, содержащий основу и покрытие, в котором:
покрытие содержит, по меньшей мере, один мультинанослой, содержащий множество нанокомпозитных нанослоев;
нанокомпозитные нанослои состоят из нанокристаллического кубического (TixAlyCrz)N, встроенного в аморфную матрицу из Si3N4, при этом 0,25≤x≤0,75, 0,25≤y<0,75, 0,05≤z≤0,2, 0,85≤x+y+z≤0,97 и 1-x-z<0,75;
атомное соотношение кремния составляет 1-x-y-z; и
толщина нанокомпозитных нанослоев составляет от 1 нм до 100 нм.
2. Режущий инструмент с покрытием по п. 1, в котором мультинанослой содержит, по меньшей мере, два нанокомпозитных нанослоя разного состава.
3. Режущий инструмент с покрытием по п. 1, в котором:
мультинанослой дополнительно содержит второй нанослой толщиной от 1 нм до 100 нм;
второй нанослой является кристаллическим; и
второй нанослой содержит:
(a) металлический материал, состоящий из одного или более металлов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Y и Ru; или
(b) керамический материал, содержащий:
(b1) один или более из борида, карбида, нитрида или оксида одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Y и Ru,
(b2) алмаз, или
(b3) BN.
4. Режущий инструмент с покрытием по п. 3, в котором:
второй нанослой содержит (Tia Alb Me1-a-b)(Cv N1-v), где 0≤a≤1, 0≤b<0,75 и 0≤v≤1; и
Me представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Cr, Mo, V, Nb, Ta, Zr, Hf, Y и Ru.
5. Режущий инструмент с покрытием по п. 3, в котором мультинанослой содержит, по меньшей мере, два вторых нанослоя разного состава.
6. Режущий инструмент с покрытием по п. 3, в котором мультинанослой содержит нанокомпозитные нанослои, расположенные поочередно со вторыми нанослоями.
7. Режущий инструмент с покрытием по п. 3, в котором мультинанослой содержит два или более вторых нанослоев между последовательными нанокомпозитными нанослоями.
8. Режущий инструмент с покрытием по п. 3, в котором мультинанослой содержит от 50 до 300 нанокомпозитных нанослоев.
9. Режущий инструмент с покрытием по п. 1, в котором:
покрытие дополнительно содержит, по меньшей мере, один промежуточный слой между основой и мультинанослоем; и
промежуточный слой содержит один или более из борида, карбида, нитрида или оксида одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Y и Ru.
10. Режущий инструмент с покрытием по п. 9, в котором:
по меньшей мере, один промежуточный слой представляет собой (Tia Alb Me1-a-b)(Cv N1-v), где 0≤a≤1, 0≤b<0,75 и 0≤v≤1;
Me представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Cr, Mo, V, Nb, Ta, Zr, Hf, Y и Ru; и
толщина промежуточного слоя составляет от 0,5 мкм до 10 мкм.
11. Режущий инструмент с покрытием по п. 9, в котором:
промежуточный слой дополнительно содержит, по меньшей мере, два подслоя, отличающихся по составу; и
толщина подслоев составляет от 1 нм до 500 нм.
12. Режущий инструмент с покрытием по п. 9, в котором:
покрытие дополнительно содержит адгезионный слой между основой и промежуточным слоем, при этом состав адгезионного слоя отличается от состава промежуточного слоя;
адгезионный слой содержит, по меньшей мере, один слой (Mew Al1-w)N, где 0,5≤w≤1;
Mе представляет собой титан и/или хром; и
толщина адгезионного слоя составляет от 0,1 мкм до 2 мкм.
13. Режущий инструмент с покрытием по п. 1, в котором покрытие содержит:
более чем один мультинанослой и, по меньшей мере, один вспомогательный слой между мультинанослоями, при этом, по меньшей мере, один вспомогательный слой содержит:
(a) металлический материал, состоящий из одного или более металлов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Y и Ru; или
(b) керамический материал, выбранный из группы, состоящей из:
(b1) одного или более из борида, карбида, нитрида или оксида одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Y и Ru,
(b2) алмаза,
(b3) алмазоподобного углерода, и
(b4) BN.
14. Режущий инструмент с покрытием по п. 1, в котором наружный слой покрытия содержит мультинанослой.
15. Режущий инструмент с покрытием по п. 1, дополнительно содержащий верхний слой, являющийся наружным слоем покрытия и содержащий:
(a) металлический материал из одного или более металлов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Y и Ru; или
(b) керамический материал, выбранный из группы, состоящей из:
(b1) одного или более из борида, карбида, нитрида или оксида одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Y и Ru,
(b2) алмаза,
(b3) алмазоподобного углерода, и
(b4) BN.
16. Режущий инструмент с покрытием по п. 1, в котором:
основа выбрана из группы, состоящей из быстрорежущей инструментальной стали, твердых металлов, оксидной керамики, карбидной керамики, боридной керамики, суперабразивных материалов, поликристаллического кубического нитрида бора (PcBN), поликристаллического алмаза (PCD) и керметов и их комбинаций.
17. Способ нанесения на основу режущего инструмента покрытия, содержащего, по меньшей мере, один мультинанослой, включающий этапы:
a) осаждения нанокомпозитного нанослоя на основу, при этом нанокомпозитный нанослой состоит из нанокристаллического кубического (TixAlyCrz)N, встроенного в аморфную матрицу из Si3N4, при этом 0,25≤x≤0,75, 0,25≤y<0,75, 0,05≤z≤0,2, 0,85≤x+y+z≤?0,97 и 1-x-z<0,75, в котором:
атомное соотношение кремния составляет 1-x-y-z; и
толщина нанокомпозитного нанослоя составляет от 1 нм до 100 нм;
b) осаждения по меньшей мере одного второго нанослоя на нанокомпозитный нанослой, причем второй нанослой является кристаллическим, имеет толщину от 1 нм до 100 нм и содержит:
(a1) металлический материал, состоящий из одного или более металлов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Y и Ru; или
(a2) керамический материал, содержащий:
(a21) один или более материалов из борида, карбида, нитрида или оксида одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Y и Ru,
(a22) алмаз, или
(a23) BN; и
c) поочередного выполнения этапа a и этапа b от 50 до 300 раз.
18. Способ по п. 17, в котором покрытие осаждают посредством технологии физического осаждения из паровой фазы (PVD) при температуре осаждения более чем 500°C и при парциальном давлении азота, по меньшей мере, 0,02 мбар.
19. Способ по п. 17, дополнительно включающий один или более этапов:
i) осаждения адгезионного слоя на основу перед выполнением этапа a), при этом
адгезионный слой содержит, по меньшей мере, один слой (MewAl1-w)N, где 0,5≤w≤1;
Mе представляет собой титан и/или хром; и
толщина адгезионного слоя составляет от 0,1 мкм до 2 мкм; и
ii) осаждения, по меньшей мере, одного промежуточного слоя на адгезионный слой, причем промежуточный слой содержит один или более из борида, карбида, нитрида или оксида одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Y и Ru.
20. Способ по п. 19, в котором:
по меньшей мере, один промежуточный слой содержит (TiaAlbMe1-a-b)(CvN1-v), где 0≤a≤1, 0≤b<0,75 и 0≤v≤1;
Me представляет собой металл, выбранный из группы, состоящей из Cr, Mo, V, Nb, Ta, Zr, Hf, Y и Ru; и
толщина промежуточного слоя составляет от 0,5 мкм до 10 мкм.
21. Способ по п. 17, дополнительно включающий следующий этап:
d) обработки режущего инструмента с покрытием в защитной атмосфере азота при температуре от 400°C до 1100°C в течение от 20 минут до 180 минут.
22. Способ по п. 17, в котором покрытие содержит более чем один мультинанослой, и способ дополнительно включает:
e) осаждение по меньшей мере одного вспомогательного слоя на мультинанослой, при этом по меньшей мере один вспомогательный слой содержит:
(e1) металлический материал, состоящий из одного или более металлов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Y и Ru; или
(e2) керамический материал, выбранный из группы, состоящей из:
(e21) одного или более из борида, карбида, нитрида или оксида одного или более элементов, выбранных из группы, состоящей из Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Al, Si, Y и Ru,
(e22) алмаза,
(e23) алмазоподобного углерода, и
(e24) BN.
f) выполнение этапов a-c; и
g) поочередное выполнение этапа e и этапа f по меньшей мере один раз.
RU2012134434/02A 2010-01-11 2010-12-14 Режущий инструмент с покрытием RU2542185C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IL203242 2010-01-11
IL20324210 2010-01-11
PCT/IL2010/001054 WO2011083457A1 (en) 2010-01-11 2010-12-14 Coated cutting tool

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012134434A RU2012134434A (ru) 2014-02-20
RU2542185C2 true RU2542185C2 (ru) 2015-02-20

Family

ID=43799491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012134434/02A RU2542185C2 (ru) 2010-01-11 2010-12-14 Режущий инструмент с покрытием

Country Status (12)

Country Link
US (1) US8545997B2 (ru)
EP (1) EP2524066B1 (ru)
JP (1) JP5896918B2 (ru)
KR (1) KR101751562B1 (ru)
CN (1) CN102812149B (ru)
BR (1) BR112012016898A2 (ru)
ES (1) ES2699177T3 (ru)
PL (1) PL2524066T3 (ru)
PT (1) PT2524066T (ru)
RU (1) RU2542185C2 (ru)
TR (1) TR201819344T4 (ru)
WO (1) WO2011083457A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2620521C2 (ru) * 2015-10-06 2017-05-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Износостойкое покрытие для режущего инструмента
RU2753932C2 (ru) * 2017-03-09 2021-08-24 Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб Режущий инструмент с покрытием
US20220018012A1 (en) * 2018-11-08 2022-01-20 Oerlikon Surface Solutions Ag, Pfäffikon Corrosion resistant coatings

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010039035A1 (de) * 2010-08-06 2012-02-09 Walter Ag Schneidwerkzeug mit mehrlagiger Beschichtung
EP2495081B1 (de) * 2011-03-01 2014-05-07 GFD Gesellschaft für Diamantprodukte mbH Schneidewerkzeug mit Klinge aus feinkristallinem Diamant
JP6236606B2 (ja) * 2011-09-30 2017-11-29 エリコン・サーフェス・ソリューションズ・アクチェンゲゼルシャフト，プフェフィコーンＯｅｒｌｉｋｏｎ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ａｇ， Ｐｆａｅｆｆｉｋｏｎ 機械加工における耐摩耗性の増大のための適合化された形態を有する窒化アルミニウムチタンコーティングおよびその方法
KR101684412B1 (ko) * 2012-08-10 2016-12-08 가부시키가이샤 탕가로이 피복 공구
EP2895678A4 (en) * 2012-09-11 2016-09-14 Halliburton Energy Services Inc CUTTING DEVICE FOR DRILLING TOOLS
JP6015922B2 (ja) * 2012-10-16 2016-10-26 三菱マテリアル株式会社 表面被覆切削工具
CN103143761B (zh) * 2013-03-22 2015-06-24 武汉大学 一种AlTiN-MoN纳米多层复合涂层铣刀及其制备方法
DE102013011073A1 (de) * 2013-07-03 2015-01-08 Oerlikon Trading Ag, Trübbach TlxSi1-xN Schichten und ihre Herstellung
DE102013011071A1 (de) * 2013-07-03 2015-01-08 Oerlikon Trading Ag, Trübbach TixSi1-xN Schichten mit CryAl1-yN Haftschicht und ihre Herstellung
PL3017079T5 (pl) 2013-07-03 2020-12-28 Oerlikon Surface Solutions Ag, Pfäffikon Sposób wytwarzania warstw tixsi1-xn
JP6102653B2 (ja) * 2013-09-19 2017-03-29 三菱マテリアル株式会社 表面被覆切削工具
CN103757597B (zh) * 2014-02-07 2016-03-23 上海理工大学 一种TiN/CrAlSiN纳米复合多层涂层及其制备方法
US9321117B2 (en) 2014-03-18 2016-04-26 Vermeer Manufacturing Company Automatic system for abrasive hardfacing
JP6706580B2 (ja) * 2014-10-29 2020-06-10 住友電気工業株式会社 複合ダイヤモンド体および複合ダイヤモンド工具
CN104789933B (zh) * 2015-04-28 2017-06-20 重庆文理学院 一种纳米复合涂层及其沉积方法
CN104928637B (zh) * 2015-05-19 2017-12-22 上海新弧源涂层技术有限公司 高硬度CrAlSiN纳米复合结构保护性涂层及其制备方法
JP6789986B2 (ja) * 2015-05-21 2020-11-25 ヴァルター アーゲー 多層アークｐｖｄコーティングを有する工具
JP6577036B2 (ja) * 2015-09-04 2019-09-18 オーエスジー株式会社 硬質被膜および硬質被膜被覆部材
WO2017037956A1 (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 オーエスジー株式会社 硬質被膜および硬質被膜被覆部材
CN108472749B (zh) * 2015-12-22 2020-01-17 京瓷株式会社 覆盖工具
US10246335B2 (en) * 2016-05-27 2019-04-02 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Methods of modifying surfaces of diamond particles, and related diamond particles and earth-boring tools
CN105862002B (zh) * 2016-06-07 2018-11-30 中国科学院兰州化学物理研究所 类牡蛎壳的仿生多层强韧化薄膜
CN107513690B (zh) * 2016-06-17 2019-07-02 中国科学院深圳先进技术研究院 一种类金刚石/立方氮化硼多层复合涂层及其制备方法
JP6710773B2 (ja) * 2016-10-25 2020-06-17 オーエスジー株式会社 硬質被膜および硬質被膜被覆部材
CN107747092B (zh) * 2017-10-10 2019-08-23 岭南师范学院 一种耐高温硬质复合涂层及其制备方法和涂层刀具
CN107937914B (zh) * 2017-11-27 2019-12-24 浙江工业大学 一种在不锈钢表面的过渡层上制备金刚石薄膜的方法
CN108118299B (zh) * 2017-12-20 2019-06-28 中国科学院合肥物质科学研究院 一种氮化钼基梯度多元纳米复合涂层及制备方法
WO2019239654A1 (ja) * 2018-06-15 2019-12-19 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具、及びその製造方法
WO2021006739A1 (en) * 2019-07-11 2021-01-14 Knight Acquisition B.V. Saw blade or other cutting tool comprising a coating
CN110578122A (zh) * 2019-10-18 2019-12-17 天津职业技术师范大学(中国职业培训指导教师进修中心) 一种AlTiN/AlTiSiN多层纳米复合涂层的制备工艺
CN111112657A (zh) * 2019-12-30 2020-05-08 无锡市星火金刚石工具有限公司 一种pcd刀具复合片
CN111304618B (zh) * 2020-04-14 2021-12-21 上海工具厂有限公司 一种纳米复合涂层及其制备方法
CN115505882B (zh) * 2022-09-14 2024-06-11 广东工业大学 氮化物结合氧化物双涂层的制备方法及涂层刀具

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2104826C1 (ru) * 1994-12-01 1998-02-20 Сумитомо Электрик Индастриз, Лтд Режущая пластина из спеченного изделия и способ ее изготовления
EP1726686A1 (en) * 2005-05-26 2006-11-29 Hitachi Tool Engineering Ltd. Hard-coated member
RU74128U1 (ru) * 2006-12-25 2008-06-20 Закрытое акционерное общество Инновационные технологии получения наноматериалов и нанесения покрытий-"ИНАКОТЕК" Многокомпонентное наноструктурированное пленочное покрытие
EP1939327A1 (en) * 2006-12-27 2008-07-02 Sandvik Intellectual Property AB Multilayered coated cutting tool
RU2371513C1 (ru) * 2008-09-17 2009-10-27 Федеральное государственное учреждение Российский научный центр "Курчатовский институт" Способ получения наноструктурированных пленочных покрытий (варианты)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4112834B2 (ja) * 2000-12-28 2008-07-02 株式会社神戸製鋼所 切削工具用硬質皮膜を形成するためのターゲット
DE60124061T2 (de) * 2000-12-28 2007-04-12 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho, Kobe Hartstoffschicht für Schneidwerkzeuge
JP3586216B2 (ja) 2001-05-11 2004-11-10 日立ツール株式会社 硬質皮膜被覆工具
JP3991272B2 (ja) * 2003-01-20 2007-10-17 三菱マテリアル神戸ツールズ株式会社 高速重切削条件で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具
JP4707541B2 (ja) * 2005-03-24 2011-06-22 日立ツール株式会社 硬質皮膜被覆部材
JP4950499B2 (ja) 2006-02-03 2012-06-13 株式会社神戸製鋼所 硬質皮膜およびその成膜方法
JP2008240079A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Tungaloy Corp 被覆部材
SE0701320L (sv) * 2007-06-01 2008-12-02 Sandvik Intellectual Property Belagd hårdmetall för formverktygsapplikationer
AT506133B1 (de) * 2007-11-16 2009-11-15 Boehlerit Gmbh & Co Kg Reibrührschweisswerkzeug
CN101407905B (zh) 2008-07-28 2010-06-23 株洲钻石切削刀具股份有限公司 一种多组元涂层的硬质合金切削刀具
JP2010168638A (ja) * 2009-01-26 2010-08-05 Kobe Steel Ltd 硬質皮膜被覆部材および成形用治工具
JP5043908B2 (ja) * 2009-09-04 2012-10-10 株式会社神戸製鋼所 微細結晶硬質皮膜の形成方法
CN101879794B (zh) * 2010-05-31 2012-10-17 武汉嘉树科技有限公司 CrTiAlSiN纳米复合涂层、沉积有该涂层的刀具及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2104826C1 (ru) * 1994-12-01 1998-02-20 Сумитомо Электрик Индастриз, Лтд Режущая пластина из спеченного изделия и способ ее изготовления
EP1726686A1 (en) * 2005-05-26 2006-11-29 Hitachi Tool Engineering Ltd. Hard-coated member
RU74128U1 (ru) * 2006-12-25 2008-06-20 Закрытое акционерное общество Инновационные технологии получения наноматериалов и нанесения покрытий-"ИНАКОТЕК" Многокомпонентное наноструктурированное пленочное покрытие
EP1939327A1 (en) * 2006-12-27 2008-07-02 Sandvik Intellectual Property AB Multilayered coated cutting tool
RU2371513C1 (ru) * 2008-09-17 2009-10-27 Федеральное государственное учреждение Российский научный центр "Курчатовский институт" Способ получения наноструктурированных пленочных покрытий (варианты)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2620521C2 (ru) * 2015-10-06 2017-05-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Износостойкое покрытие для режущего инструмента
RU2753932C2 (ru) * 2017-03-09 2021-08-24 Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб Режущий инструмент с покрытием
US20220018012A1 (en) * 2018-11-08 2022-01-20 Oerlikon Surface Solutions Ag, Pfäffikon Corrosion resistant coatings

Also Published As

Publication number Publication date
JP5896918B2 (ja) 2016-03-30
KR20120123311A (ko) 2012-11-08
EP2524066A1 (en) 2012-11-21
WO2011083457A1 (en) 2011-07-14
EP2524066B1 (en) 2018-11-21
PT2524066T (pt) 2018-12-24
US8545997B2 (en) 2013-10-01
US20110171444A1 (en) 2011-07-14
TR201819344T4 (tr) 2019-01-21
JP2013516331A (ja) 2013-05-13
PL2524066T3 (pl) 2019-02-28
RU2012134434A (ru) 2014-02-20
KR101751562B1 (ko) 2017-06-27
CN102812149B (zh) 2014-08-27
CN102812149A (zh) 2012-12-05
ES2699177T3 (es) 2019-02-07
BR112012016898A2 (pt) 2018-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2542185C2 (ru) Режущий инструмент с покрытием
JP6858347B2 (ja) 被覆切削工具
Chang et al. Wear behavior and cutting performance of CrAlSiN and TiAlSiN hard coatings on cemented carbide cutting tools for Ti alloys
US8409696B2 (en) Multilayered coated cutting tool
JP5297388B2 (ja) 表面被覆切削工具
US10669622B2 (en) Coated cutting tool and a method for coating the cutting tool
CZ2006400A3 (cs) Vícevrstvý povlak pro konečnou úpravu kalených ocelí
KR20110018417A (ko) 경질 피막층 및 그 형성 방법
KR101079902B1 (ko) 표면 피복 절삭 공구
US8685530B2 (en) Surface-coated cutting tool
Varela et al. NbC-Ni coatings deposited by DC reactive magnetron sputtering: Effect of Ni content on mechanical properties, thermal stability and oxidation resistance
CN111032913B (zh) 经涂覆的切削刀具和涂覆所述切削刀具的方法
RU2346078C2 (ru) Способ нанесения многослойного износостойкого покрытия
JP5035980B2 (ja) 高速ミーリング加工で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具およびその製造方法
JP5035979B2 (ja) 高速ミーリング加工で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具およびその製造方法
Cheong et al. Thermal stablility and oxidation resistance of CrAlSiN nano-structured coatings deposited by lateral rotating cathode arc
Kiryukhantsev-Korneev et al. Studying the Diffusion-barrier Properties, Thermal Stability and Oxidation Resistance of TiAlSiCN, TiAlSiCN/AlO x, and TiAlSiCN/SiBCN Coatings
Grigoriev et al. Nanostructured Multilayer Composite Coatings for Cutting Tools
RU2200209C2 (ru) Покрытие для режущего инструмента
JP2022098159A (ja) 表面被覆切削工具
Perera Mercado Diamond-like carbon and ceramic materials as protective coatings grown by pulsed laser deposition
KR20070042602A (ko) 표면 피복용 박막