TWI422710B - 具硬被覆之工件 - Google Patents

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Description

具硬被覆之工件
本發明係關於具有一本體及耐磨被覆系統在至少一部分的該本體表面上之工件，另外係關於製造此工作之方法及製造裝置之方法。
 相關技藝之討論
TiAlN是廣泛使用於機器硬化鋼之塗層且通常係由PVD工序來施加。
余等了解在物理蒸氧沉積工序(PVD)(一種真空沉積工序)，其使用電漿並將材料自固體填充入操作大氣中。藉以，在PVD的此術語下，例如陰極電弧蒸發、離子電鍍、噴濺，乃至磁控管噴濺，所有稱之工序、反應性或無反應性都是PVD工序種類的成員。
相對於此，CVD塗覆工序(化學蒸氣沉積)和PECVD(電漿增強之化學蒸氣沉積)提供出自氣相之塗層。
使用作為單層之TiAlN層或在具有不同Ti/Al/N化學計量的次層之多層系統中之TiAlN層，由於基於鋁/鈦比，在高於800至850℃溫度時，硬度的開始降解，可使用於工具安裝應用，至多高達900℃之工作溫度。
因此，美國專利2005-0003239中建議施加AlCrN塗層至工件以便增加其抗氧化性。基於鋁/鉻比，已知此塗層具有良好抗氧化性及高達1100℃之熱硬度。此外，稱WO 2006/005217，WO 2006/084404及美國專利2006-0222893等 中之相似建議，經由使用不同多層及/或經由將其他元素引入AlCrN基體中，試圖進一步改良塗層的抗氧化性及/或熱硬度。
美國專利2006-0269789中揭示一種能以高速率切割高硬度材料之硬多層體。該硬多層體包括以TiAlCrNX為基質之第一層，其中X代表C或O。第二層係由TiAlCrNX和TiAl(SiC)NX的混合物組成或是各層的此等交替材料的多層。第三最外層主要係由TiAl(SiC)NX組成。
另一種用於改良硬化鋼的切割之塗層揭示於歐洲專利1 690 959中。其中該塗層包括基於不同Al和Si化學計量的TiAlSi)N之兩層系統。
儘管如上文所略述之該等途徑，相對於耐磨性和抗氧化性，仍有需要進一步改良工件本體上之硬被覆系統，藉以進一步改良該工件的性能，特別使用作為機器加工硬材料時之切割工具，藉以特別機器加工硬化鋼之切割工具。
因此，本發明的一個目的是相對於耐磨性和抗氧化性，進一步改良硬被覆。為了解決此目的，建議具有一本體及耐磨硬被覆系統在至少一部分的該本體表面上之工件，其中該系統包括至少一層的下列組成物：(Al1-a-b-c Cra Bb Zc )X，其中X是至少一種的：N,C,CN,NO,CO,CNO及Z是至少一種的W,Mo,Ta,Cb(亦稱為Nb)及其中，下 列不等式成立：
令人驚訝地，所稱之目的經由達到相對於化學計量所稱之條件，經由屬類地添加硼(B)及至少一種的所稱之Z元素至AlCrX型的基體予以達成。余等稱此層為HL0 。
在根據本發明工件的較佳實施例中，所選擇之元素Z是鎢(W)，且確定： 余等稱此層為HL1 。
遍及本發明敘述和申請專利範圍，余等了解，術語〝被覆系統〞或〝被覆子系統〞，係指由一單層或複數層(即，超過一層)組成之系統。
藉以，可將所稱之至少一層HLo 可能將HL1 層直接施加在工件本體的表面上。此外，可施加彼等以形成被覆系統的最外層。顯然地，如果該被覆系統係由一層組成，則所述之HL型的層係直接存在於本體的表面上且是最外層。此外，該HLo 型的層可能是多層系統的最外層。此外，可將它嵌入多層系統以內，在朝向工件本體的表面之第一層子系統與朝向被覆本體的表面之第二層子系統之間。更另外，多層系統中可配置多過一個的具有相等或不同化學計量及/或材料 組成之所述HLo 型層。藉以，該等HLo 型之層，一層可直接存在具有不同化學計量及/或材料組成之另外層上，或可能經由各自之被覆層子系統以分離。
根據本發明工件的一實施例中，至少一層的HLo /HL1 層存在於硬被覆系統的最外面。
根據本發明工件的一實施例，至少一層的HLo 型層直接存在於工件本體的表面上。
更另外實施例中，該系統包括至少一界層(interlayer)的(Tid Ale )N。藉以，在另外實施例中，將至少一所稱之界層插置在本體的表面與所稱之至少一HLo 型層之間。余等稱此界層為IL1 。
在工件的另外實施例中，所稱之界層直接存在於工件表面和至少一層的HLo 型之至少一者上。
因此，在將該界層插置在本體的表面與至少一HLo 型或HL1 之間的實施例中，可將所稱型的另外界層附加設置在HLo 或HL1 與系統的表面之間的實施例中。另外，所稱之中間層不一定必須存在作為本體表面與HL1 或HLo 的表面間之唯一層，可將附加層設置在其中間，以致該界層是多層子系統的一層在本體表面與HLo 或HL1 之間。不過，在一實施例中，所稱之中間塗層係直接存在於本體表面與HLo 或HL1 的至少一者上。當施加該至少一界層的(Tid Ale )N在另外實施例中時，適用下列不等式：0.4d0.6及 0.410.6
在根據本發明工件的另外實施例中，該硬被覆系統包括至少一界層的(Alf Crg )N。余等稱此界層為IL2 。
相對於可設置該至少一界層之情況，相對於(Tid Ale )N層-IL1 -，除去(Alf Crg )N界層以外，相同如上文所稱者有效，在另外實施例中，選擇下列不等式：0.4f0.7及0.3g0.6
另外，可將所稱之界層IL1 和IL2 兩者組合設置在硬被覆系統內。
更在根據本發明工件的另外實施例中，該至少一層，HL0 或HL1 ，在SEM剖面圖中顯示毫微結晶之玻璃狀生長結構及/或如在另外實施例中，AlN的相對小片斷其特徵為六角形型式的晶體結構。此實施例中，該六角形AlN相以至少70%的Al之百分率存在於HL0 或HL1 材料的金屬片斷以內，此片斷包括所有的元素，但AlCrBZX或AlCrBWX的X除外。
此六角形結構可經由XRD分析予以確認。
在根據本發明工件的另外實施例中，至少-HL0 或HL1 具有在0.1Q1的範圍內之晶體結構係數Q=I(200)/I(111)。該晶體結構係數Q可經由X射線繞射分析予以量測。如所稱，該術語Q之定義為繞射強度I(200)對繞射強度I(111)之比，其係分別為測量例如本發明敘述的第4圖所述的材料 之X射線繞射的(200)平面和(111)平面。藉以，在另外實施例中，甚至將Q的所稱之範圍限制為0.10.4。
回頭看所稱之界層IL1 ，IL2 ，應提及，在各自實施例中，此等界層可顯示柱狀生長結構，藉以將優良性能賦予總被覆系統，特別如果使用在切割工具上。
在根據本發明工件的一另外實施例中，該硬被覆系統包括多層的至少一個所稱之界層IL1 ，IL2 及至少一個HLo 和HL1 ，因此較佳為(AlCrBW)X，即，HL1 的交替層。
除去本體的表面以外，該多層體例如，可包括第一的所稱之界層IL1 ，然後可能包括不同型式的第二之所稱之界層IL2 ，然後第一HL，即，HL0 或HL1 ，然後又是一層或一層以上的界層IL1 ，IL2 ，相同或不同材料的第二HL0 或HL1 ，直接在前者上的第三HL0 或HL1 等等。因此，基於特定應用，利用不同組合之HL0 或HL1 及所稱之中間層IL1 ，IL2 ，有甚大種類的特製之該多層硬被覆系統。
在根據本發明工件的另外實施例中，該本體係用高速鋼，硬化鋼，膠接之碳化物或立體氮化硼製成，或在另外實施例中，係用金屬瓷料或陶瓷材料製成。
更在另外實施例中，所稱之根據本發明工件是切割工具，藉以在另外實施例中，該工件是端鍎銑刀，鑽頭，切削嵌入物或齒輪切削工具。
用於製造工件之根據本發明方法係如所稱，即，根據本發明包括： 提供該工件本體在電漿塗佈真空室中，在處理作業時間期間，經由物理蒸氣沉積程序(PVD)施加該硬被覆系統至本體及藉以，在至少主要部分的處理作業時段期間，施加至少550℃之溫度至已被覆本體的表面。
在該處理的一實施例中，選擇所稱之溫度是至少600℃。
更在另外特點下，本發明係關於製造裝置的方法，該裝置具有至少一部分的硬材料。該方法包括使用根據本發明之切削工具，對於該裝置之硬材料的切削程序。藉以，更在所稱之製造裝置方法的另外實施例中，該硬材料具有至少52HRC的Rockwell硬度，藉以甚至具有至少55HRC。更在方才所稱之製造方法的另外實施例中，該硬材料是硬化鋼。
切削程序係使用根據本發明之切削工具予以實施，此切削程序對硬材料顯示至少與使用現今技藝界工具所實施之比較性實例同樣良好或甚至較佳之結果。
然而，針對硬化鋼或具有HRC 50的Rockweel硬度之其他高硬度材料，特別具有HRC 52或更高，甚至具有高於55之HRC之高硬度材料之切削操作，根據本發明之工具揭示傑出良好之性能，將如下文所示。
第1圖中，示意地顯示根據本發明工件1的第一實施例。工件1具有本體3連同表面5。該本體是用該等材料之一 製成：高速鋼、硬化鋼、膠接之碳化物、立體氮化硼，金屬瓷料或陶瓷材料。
根據第1圖的實施例，該等層HL0 之一，其可能是HL1 係直接存在於本體3的表面5上。
藉以，生成之工件的表面7係由所稱之層HL0 的一表面予以形成，因此，作為良好實施例，其形成工件的最外表面。
第2圖的實施例中，其所顯示之表示法類似於第1圖者，設置一塗層子系統CSS在所稱之層HL0 ，其可能是HL1 ，與本體3的表面之間。藉以，根據如上文所造成之塗層子系統的定義，該塗層子系統CSS可包括一層或多過一層。
如按照該等層HL0 及亦HL1 X的定義可見，在HL0 的情況中，亦Z可由不同元素組成。根據第3圖之實施例，硬被覆系統的最外層係由第一材料組成物中之HL0 所形成，標記為HL01 或層HL1 ，在一特定材料組成物中標記為HL11 。向著基體3增長，在標記為HL02 之不同材料組成物中設置第二層HL0 ，或相對的在標記為HL12 之不同材料組成物中設置HL1 。
其可或可不接著HL0 型及/或HL1 型的更多層直至本體3的表面5。
雖然在第3圖的實施例中，該被覆系統係由各HL0x 層組成，但是至少其一部分可能是HL1x 層；在根據第4圖之實施例中，有包括塗層子系統CSS之硬被覆系統。該塗層子 系統可或可不包括進一步的HL0 型層，但是另外包括至少一層，其不屬於HL0 型。
在第1至4圖的所有實施例中，表面7之最外層係由一層標記為HL0 型的層予以形成。這是一個良好途徑來形成工件的所述及之最外表面。
不過，例如著眼於第4圖，對於某些設備，可能建議提供(未圖示)一另外塗層子系統在最外HL0 型層的頂上以便最外表面7係由該最外子系統予以形成。
在根據第5圖之實施例中，HL0 型的各層與塗層子系統CSS交替。藉以，所交替施加之HL0 型層，相對於材料組成物可能相同或不同。
該等交替之塗層子系統又可由一層或一層以上組成，其中至少一層不是HL0 型。
如經由根據第1圖至第5圖之實施例所例示，依據該工件之特定需要，施加HL0 層至工件的本體3能形成眾多種類。特別，如果工件是工具，特別是切削工具，建議選擇HL0 型層作為被覆系統的最外層。
在本說明的前言部分中，余等已述及(Tid Ale )N的第一界層，特別其中d和又具有在特定範圍的值作為IL1 ，並已述及第二型的界層(Alf Crg )N，其中f和g具有在特定範圍之值者作為IL2 。
著眼於第1圖至第5圖的實施例，在所稱之塗層子系統CSS可包括IL1 或IL2 或由IL1 或IL2 組成，或可包括IL1 和 IL2 的組合/或由IL1 和IL2 的組合所組成，並可包括另外層的HL0 型或與HL0 型不同之層及IL1 、IL2 。
又，具有技巧的工藝者自所稱之根據第1圖至第5圖實施例，併合界層IL1 及/或IL2 ，可依各自的需求或發現更多的組合。
下列將例示根據本發明工件的某些特定實施例。將根據本發明工件(如切削工具)的切削性能與根據現代技術發展水準之該等工具相比較，為了有效的比較之目的，將同等切削操作和切削參數分別施加至根據本發明之工具及根據現代技術發展水準之比較工具。
如果不特別且不同地具體說明，將施加至下列實例中之樣品的硬被覆系統在下列條件下沉積，由此施加用於製造根據本發明工件之方法。
沉積技術：陰極電弧蒸發
總工作壓力：5.5Pa的N2
被塗覆之本體的偏電壓：對HL0 型層為-85V的對地電位，以及對IL1 和IL2 等層為-100V的對地電位
被塗覆之本體的表面溫度：600℃
蒸發電流：每蒸發靶，200A。
將硬被覆系統在Balzers RCS塗佈機器中沉積成為電弧蒸發形式。在PVD沉積期間將切削工具本體安裝在三倍旋轉之支架上。
沉積在切削工具本體上之所有硬被覆系統具有2至2.5 μm間之總深度，係在切削工具的柱體上所量測。
實施例1
將第一系列的單層之硬被覆系統與TiAlN和AlCrN的現代技術發展水準單層系統比較。
表1顯示在此實施例下所審查之硬被覆系統。為了施加各所述之單層硬被覆系統，將塗佈機器配置四個相同電弧蒸發陰極，亦稱為靶。此等靶各自的組成亦列入表1中。產生塗佈材料的組成物之主要元素Al、Cr、Ti為靶組成物的10%以內，及元素B和W、Mo和Ta，為靶組成物的約20%以內。
硬被覆系統的性能以金屬切削操作中之耐磨性計予以評定。將側面面上之磨損量，Vbmax量測為切削的長度之函數。該切削試驗是在硬化冷加工工具鋼狀態之精整條件下之銑削試驗。切削條件是下列：切削工具：有2個槽紋的球端頭銑刀，5mm球半徑，微晶粒碳化物級材料
工件：1.2379 60 HRC
錠子旋轉速率：7996 rev/min
切削的軸向深度：0.4 mm
切削的徑向深度：0.2 mm
給料速率：0.1 mm/tooth
切削速率：98 m/min
進料：1600 mm/min
冷卻劑：空氣
銑削方向：向下銑削
1次通過的長度：43.8 m
工具壽命之終點：在通過結束時，Vbmax >0.15 mm
切削試驗的結果列入表2中。
自表2可見，在AlCrN中併入B和W、Mo和Ta與根據比較樣品1至3之AlCrN和TiAlN的磨損防護相比較，得到改良之磨損防護。
實施例2
製備一系列的雙層硬被覆系統。表3中列出係所研究 之硬被覆系統，將其塗覆於與實施例1相同之材料的工具本體。藉以，將界層IL1直接施加在工具本體的表面上，及將一層的HL1 型直接施加在該界層上。將機器配置兩個相同靶用於沉積界層及配置四個相同靶用於沉積HL1 型的外層。亦將各自之靶材料組成列入表3中。
將根據此第二系列之工具的性能使用與施加至實施例1工具之相同切削試驗予以研究。結果列於表4中。
藉此，樣品No.9的界層IK1 顯示化學計量係完全在界層IL1 的(TidAle)N之下列不等式範圍以內：0.4d0.6 0.4<e0.6而如實施例No.8中所施加之界層是恰好在所稱之化學計量範圍以外。
當施加IL1 界層至本發明提供之HL型層，特別特製成具有X=N之HL1 型層時，供應該界層最顯著地改良耐磨性，且如果達到關於鋁和鈦化合物之所稱之化學計量範圍，甚至更大。
實施例3
製備另外系列的工件，即，係由兩層組成之具有根據本發明被覆系統之工具，即由界層TiAlN，IL1 組成，其係直接在如已經使用於實施例1與2中之工具本體與如已經設置在表3的樣品8和9中之具有X=N之HL1 型層之間。藉以，被塗覆之表面的溫度經由變更加熱時間及/或功率在450℃至600℃之間變動。
關於下列之樣品10、11和12，使用與樣品No.9所特定之相同界層以及最外層之靶。
表5一邊顯示所稱之塗層系統的各層及另一邊顯示沉積溫度。
該等樣品的性能使用如實施例1之相同切削條件予以研究。結果列於下表6中。
該等結果一方面顯示樣品No.12，其與實施例2的樣品No.9相同予以塗覆，與所稱之樣品9相比較顯示同樣耐磨性。此外，樣品No.10揭示：即使在450℃之較低溫度，根據本發明之被覆系統明顯地優於如樣品No.7在600℃時所塗覆之類似之兩層被覆系統。
此外，自比較樣品10至12顯然可見，耐磨性係隨著增加之沉積溫度而顯著增加，且在如所研究之600℃或更大的最大沉積溫度時獲得最佳性能，如樣品No.12。
實施例4
製備具有界層IL1 和具有X=N特定實施例的HL1 型層的第四系列之雙層硬被覆系統。
選擇TiAlN和AlCrN的先前技藝單層系統作為比較樣品。下列表7列出各自之塗佈材料及靶組成。
所得之工具的性能以金屬切削應用時之耐磨性予以評定。將側面面上之磨損量Vbmax 量測為切削的長度之函數。該等切削試驗係在熱處理之工具鋼時，半精整銑削操作的條件下予以實施。切削條件如下列：切削工具：有3個槽紋之端銑刀，8mm直徑，微晶粒碳化物級
工件：1.2344 36 HRC
錠子旋轉速率：4775 rev/min
切削的軸向深度：10 mm
切削的徑向深度：0.5 mm
給料速率：0.05 mm/tooth
切削速率：120 m/min
進料：716 mm/min
冷卻劑：6%礦物油基之乳液，外部冷卻
銑削方向：向下銑削
1次通過的長度：10 m
工具壽命之終點：在通過結束時，Vbmax >0.15mm
表8揭示切削試驗結果。
實施例5
製備一系列具有雙層被覆系統之工具，即，係由一IL1 層及具有X=N之HL1 型層組成。將彼等與使用現代技術發展水準雙層塗佈系統所塗覆之各工具相比較，即TiN作為內層及TiAlN作為最外層，或使用AlCrN予以塗覆者作為內層及TiSiN作為最外層。
表9顯示分別之層材料及靶材料組成。
將各塗覆之工具的性能以在經熱處理的鋼上之鑽孔操作予以評定。使用主切削邊緣的側面面上之磨損量Vbmax 來評定防磨損品質。試驗條件係下列：切削工具：有2個槽紋之鑽頭，6.8mm直徑，細晶粒碳化物級
工件：1.7225,Rm=1000N/mm2 ，退火至240HB之勃氏硬度
錠子旋轉速率：4684 rev/min
最大切削速率：100 m/min
給料速率：0.18 mm/rev
進料：843 mm/min
冷卻劑：6%礦物油基之乳液，外部冷卻
工具壽命之終點：Vbmax >0.2 mm
下表10顯示鑽孔結果。
此實施例清楚示出，根據本發明之工具可能不是用於高度退火之鋼及軟材料之最佳選擇。
下列實施例中，將No.6至8硬被覆系統再如先前實施例中已經稱之操作予以沉積，但是將總工作壓力N2 自5.5 Pa減少至3.5 Pa，及將對地之基體偏電壓自-85V增加至-100V，以沉積依據HL1(具有X=N)之AlCrBWN最外層。
實施6
製備第六系列的工具，來確定AlCrN內層IL2 代替TiAlN內層IL1 的效果。
使用如所稱操作所塗覆之工具，施加具有下列參數之切削試驗。
切削工具：有2個槽紋的球端頭銑刀，5 mm球半徑，微晶粒碳化物級材料
工件：1.2379 60 HRC
錠子旋轉速率：6370 rev/min
切削的軸向深度：0.3 mm
切削的徑向深度：0.5 mm
給料速率：0.15 mm/tooth
切削速率：200 m/min
進料：1911 mm/min
冷卻劑：空氣
銑削方向：向下銑削
1次通過的長度：30 m
工具壽命之終點：在通過結束時，Vbmax >0.10 mm
結果示於下表12中。
自此等結果可見，提供IL1 或IL2 內層大體上導致同樣良好的結果。
實施例7
經由第七系列的樣品，其目的是確定在具有X=N之HL1 型層上，不同B和W含量的效果。下表13列出內層以及外層的材料，及各靶材料的組成。
使用此等工具，施行與實施例6相同參數之切削試驗。
結果示於表14中。
實施例8
在第八系列的樣品中，其係使用如表15中所述之雙層被覆系統予以覆蓋，為了調整與初始勻相磨損可相比之狀態，在切削試驗之前，使用根據DE GM 20 2006 000 654.1之刷拂機器，施加刷拂處理，以保證以後在切削施加期間，磨損的勻相發展。
根據所稱之文獻，已塗覆工具的處理係使用旋轉刷子予以實施。此德國新型No.20 2006 000 64.1的第2圖和其對應於第5頁至第六頁第1段結束之敘述，已具體的納入作為本發明說明所述及之刷拂技術的參考資料。刷拂角相對於工具軸約為30°，所選擇之旋轉速率是650 turns/min。刷拂材料是浸漬SiC之尼龍，SiC顆粒大小是400網目，刷子的直徑是0.45 mm，刷子的長度是35 mm。工具衛星的旋轉是9 turns/min，支持衛星之工作台的旋轉是約0.3 turs/min。藉由使用浸漬Al2 O3 之刷子，可達到類似沿著工件材料的切削邊緣切下數微米之條片的效果。不過，就此種後者刷拂而言，如果使用如上文所述之相同參數，時間必須三倍。此可能例如藉由以約0.1 turns/min旋轉支持台而實現。
替代的或甚至附加的，作為在塗覆過程之前的預處理，可施加經由刷拂，噴射，研磨等操作或其類似者之相似搪磨處理。
使用根據表15所塗覆之工具，實施切削試驗，具有下 列切削參數：
切削工具：有2個槽紋的球端頭銑刀，5 mm球半徑，微晶粒碳化物級材料
工件：1.2379 62 HRC
錠子旋轉速率：6000 rev/min
切削的軸向深度：0.4 mm
切削的徑向深度：0.05 mm
給料速率：0.10 mm/tooth
切削速率：184 m/min
進料：600 mm/min
冷卻劑：空氣
銑削方向：向下銑削成穴狀(56 mm X 26 mm)
單次通過的長度：1個穴
工具壽命之終點：在穴的終點時，Vbmax >0.10 mm
自如上示之實施例，可清楚發現，工具中硬被覆系統包括如在單層系統中，或特別與所稱之IL1 及/或IL2 內層具有X=N之HL1 的特定形式之HL0 層，與現代技術發展水準被覆系統，例如具有TiASlN或AlCrN最外層之被覆系統相比較，提供的耐磨性令人驚訝之增加。
儘管所稱之具有X=N之HL1 塗層施加遍及所有實施例作為被覆系統的最外層，但是對於熟練技師而言可輕易發現，對於某些應用，可將附加層設置在所稱之層上，作為例如潤滑層。
此外，遍歷該等實施例，經考慮朝向工具本體，將所稱之HL1 層直接施加在工具本體上，或經由IL1 或IL2 內層與它隔開。
不過，關於某些應用，對於熟練之技師顯然可見，具有本發明所建議之HL型和IL型各層之多層系統基於特定需要可變換成為甚多種類。
而且，上述實施例係具體實施在HL1 層上，其X=N。不過，對於熟練之技師，完全清楚了解，經由將N取代為C,CN,NO,CO或CNO可導致具有相似耐磨性品質之層HL1 。
如果在HL1 型層中，元素W係由Mo,Ta,Cb(Nb)所取代，相同情況成立。
更另外，實行該等實施例在其上之工具具有碳化鎢的工具本體。
不過，關於工具本體或較為一般的工件本體的材料，熟練之技師完全清楚，經由根據本發明之被覆系統，增加耐磨性的目標亦可在高速鋼，膠接之碳化物或立體氮化硼或金屬瓷料或陶瓷材料的工件本體上予以實現。所稱之耐磨性的改良可能不僅對於工具像切削工具之工具，例如端銑刀，鑽頭，切削嵌入物，齒輪切削工具極為需要，且對於除了工具以外之其他工件亦是如此。
經由製造其至少一部分為硬材料(特別是具有至少HRC 52之硬度)的裝置方式，包括：使用根據本發明之切削工具，對於所稱之硬材料進行切削程序，裝置製造變得較快，因此產量較高且降低製造成本。
第6圖中顯示AlCrN塗層的SEM剖面圖。此與根據實施例No.1的樣品3之單層硬被覆系統橫切面之掃描電子顯微相片(SEM)相符合。該硬塗層顯示具有200 nm數量級寬度之柱的極細柱狀生長結構。
第7圖顯示根據實施例1的樣品4之AlCrBWN單層硬被覆系統橫切面之該掃描電子顯微相片。此硬塗層未顯示柱狀生長結構。在沉積期間，強再成核程序導致在25’000倍之SEM剖面圖中顯現玻璃狀的毫微結晶之塗層結構。
第8圖顯示根據實施例2的樣品9之TiAlN/AlCrBWN雙層硬被覆系統橫切面之掃描電子顯微相片(SEM)。該IL1 內層顯示柱狀生長結構，柱具有400 nm數量級之寬度。
該HL1 型外層顯示與實施例1的樣品4(見第7圖)相同的玻璃狀生長結構。該柱狀生長結構在內層與外層間之界面上明顯的被中斷。
第9圖顯示根據實施例No.1的樣品3之AlCrN單層硬被覆系統及根據實施例1的樣品4之AlCrBWN型HL1 單層硬被覆系統的XRD光譜。該等光譜係使用Bruker AXS設備，使用CuKα 入射束(λ=1.5406 nm)及2°的掠射入射角予以記錄，其輸出可察覺之品質予毫微結晶之塗層的光譜。此組態容許量測甚至薄膜而無經由基體及/或經由內層之干擾影響。AlCrN的XRD光譜顯示在約37.5°，43.7°和63.7°存在尖峰，其後被指定為fcc(面心晶格立方)AlCrN晶體結構的<111>，<200>和<220>面。
如對於具有X0.7之Alx Cr1-x N硬塗層所預期的，其並無六方晶系AlN相在該硬塗層中。AlCrBWN硬塗層顯示的繞射尖峰同樣指定為AlCrN的<111>、<200>和<220>各平面。然而，具有0.7的相同X之Alx CrBWN硬塗層顯示hcp-(六方密格子)AlN的顯著貢獻。在約33.1°，49.5°和58.9°之尖峰指出代表該相之信號。在約31.5°，35.7°，48.3°，64.1°和65.9°之尖峰係衍生自碳化物基體的WC-Co體。
第10圖顯示包括TiAlN內層之AlCrBWN塗層的XRD光譜。量測係使用如第9圖場合所述之配置予以實施。上部光譜係代表在實施例6至8的沉積條件下所沉積之AlCrBWN塗層。如第10圖的下部光譜中所示，降低基體偏電壓自-100 至-85V對著地電位產生相對於Q值之顯著改變，然而，顯然地，誘導尖峰加寬。可將後者稱為進一步顆粒精鍊。
1‧‧‧工件
3‧‧‧本體
5、7‧‧‧表面
HL0 、HL1 ‧‧‧層
5‧‧‧基體
7‧‧‧最外表面
IL1 、IL2 ‧‧‧界層
CSS‧‧‧塗層子系統
本發明現在將經由在圖式之協助下的實施例予以進一步敘述。圖式顯示：第1圖示意地顯示一部分的根據本發明工件的第一實施例；第2圖是類似於第1圖者之表示法，係根據本發明工件的第二實施例；第3圖是類似於第1圖和第2圖之表示法，係根據本發明工件的另外實施例；第4圖是類似於第1圖至第3圖者之表示法，係根據本發明工件的另外實施例；第5圖是類似於第1圖至第4圖者之表示法，係根據本發明工件的另外實施例；第6圖是AlCrN硬被覆的SEM剖面圖；第7圖是在根據本發明工件上之AlCrBWN硬被覆的SEM剖面圖；第8圖是在根據本發明工件上之TiAlN/AlCrBWN硬被覆的SEM剖面圖；第9圖是AlCrN和AlCrBWN硬被覆的XRS光譜，後者在根據本發明之工供上；第10圖是根據本發明工件之AlCrBWN硬被覆的 XRD光譜。
3‧‧‧本體
5‧‧‧表面
CSS‧‧‧塗層子系統
HL0 、HL1 ‧‧‧層
IL1 、IL2 ‧‧‧界層

Claims (25)

  1. 一種具有本體和在該本體之至少一部分的表面上具有耐磨硬被覆系統的工件，該系統包括至少一層的下列組成物：(Al1-a-b-c Cra Bb Zc )X式中X是至少一種的：N、C、CN、NO、CO、CNO；Z是至少一種的：W、Mo、Ta、Cb(Nb)；其中，下列不等式成立： 其中該至少一層在SEM剖面圖中顯示玻璃狀生長結構。
  2. 如申請專利範圍第1項之工件，其中該層系統包括至少一層的下列組成物：(Al1-a-b-c Cra Bb Wc )X其中下列不等式成立：
  3. 如申請專利範圍第1項之工件，其中該至少一層是該系統的最外層。
  4. 如申請專利範圍第1項之工件，其中該至少一層直接存在於該表面上。
  5. 如申請專利範圍第1項之工件，其中該系統包括至少一層 (Tid Ale )N的界層。
  6. 如申請專利範圍第5項之工件，其中該界層係插置在該表面與該至少一層之間。
  7. 如申請專利範圍第5項之工件，其中該界層係直接存在於該表面和該至少一層之至少一者上。
  8. 如申請專利範圍第5項之工件，其中下列不等式成立：
  9. 如申請專利範圍第1項之工件，其中該系統包括至少一層(Alr Crg )N的界層。
  10. 如申請專利範圍第9項之工件，其中該界層係插置在該表面與該至少一層之間。
  11. 如申請專利範圍第9項之工件，其中該界層係直接存在於該表面或該至少一層之至少一者上。
  12. 如申請專利範圍第9項之工件，其中下列等式成立：
  13. 如申請專利範圍第1項之工件，其中該至少一層包括六方晶系AlN。
  14. 如申請專利範圍第1項之工件，其中該至少一層具有在0.1Q1的範圍內之結構係數，Q=I(200)/I(111)。
  15. 如申請專利範圍第14項之工件，其中TiAlN或AlCrN界層分別存在有柱狀生長結構。
  16. 如申請專利範圍第1項之工件，其中該系統包括多層的至少一種(Tid Ale )N和(Alf Crg )N及至少一層較佳是(Al1-a-b Cra Bb Wc )X的交替層。
  17. 如申請專利範圍第1項之工件，該本體係高速鋼、硬化鋼、膠接之碳化物及立體氮化硼之一。
  18. 如申請專利範圍第1項之工件，該本體係金屬瓷料和陶瓷材料之一。
  19. 如申請專利範圍第17或18項之工件，其係切削工具。
  20. 如申請專利範圍第19項之工件，其係端銑刀、鑽頭、切削嵌入物或齒輪切削工具之一。
  21. 一種用於製造如申請專利範圍第1至20項中任一項之工件的方法，包括：a.在電漿塗布真空室中提供工件本體；b.在處理作業時間期間，經由物理蒸氣沉積程序施加該耐磨硬被覆系統至本體；c.在該處理作業時間期間至少在主要部分，使被覆本體的表面達到至少550℃之溫度。
  22. 如申請專利範圍第21項之方法，包括將該溫度選擇為至少600℃。
  23. 一種製造裝置之方法，該裝置至少一部分是硬材料，包括使用申請專利範圍第19項之切削工具對於該硬材料的切削程序。
  24. 如申請專利範圍第23項之方法，該硬材料具有至少HRC 52的洛氏硬度。
  25. 如申請專利範圍第23或24項之方法，其中該硬材料是硬化鋼。
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5640004B2 (ja) * 2008-07-09 2014-12-10 エーリコン・トレイディング・アーゲー・トリューバッハ コーティングシステム、コーティングされたワークピースおよびその製造方法
RU2507302C2 (ru) * 2009-06-18 2014-02-20 Зульцер Метаплас Гмбх Защитное покрытие, покрытый элемент, имеющий защитное покрытие, а также способ получения защитного покрытия
US8277958B2 (en) 2009-10-02 2012-10-02 Kennametal Inc. Aluminum titanium nitride coating and method of making same
JP4753144B2 (ja) * 2009-12-21 2011-08-24 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具
JP4753143B2 (ja) * 2009-12-21 2011-08-24 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具
WO2011095292A1 (en) 2010-02-04 2011-08-11 Oerlikon Trading Ag, Trübbach CUTTING TOOLS WITH Al-Cr-B-N / Ti-Al-N MULTILAYER COATINGS
US8409702B2 (en) 2011-02-07 2013-04-02 Kennametal Inc. Cubic aluminum titanium nitride coating and method of making same
US9447488B2 (en) * 2011-09-30 2016-09-20 Oerlikon Surface Solutions Ag, Pfaffikon Aluminum titanium nitride coating with adapted morphology for enhanced wear resistance in machining operations and method thereof
WO2013156131A1 (en) * 2012-04-16 2013-10-24 Oerlikon Trading Ag, Trübbach High performance tools exhibiting reduced crater wear in particular by dry machining operations
US9103036B2 (en) 2013-03-15 2015-08-11 Kennametal Inc. Hard coatings comprising cubic phase forming compositions
JP6557215B2 (ja) * 2013-04-22 2019-08-07 ザ グリーソン ワークス 円筒歯車のスカイビング加工
EP3006601B1 (en) * 2013-05-30 2019-12-11 Hitachi Metals, Ltd. Method for manufacturing mold for cold working use
JP5663814B2 (ja) 2013-07-03 2015-02-04 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆窒化硼素焼結体工具
US9896767B2 (en) 2013-08-16 2018-02-20 Kennametal Inc Low stress hard coatings and applications thereof
US9168664B2 (en) 2013-08-16 2015-10-27 Kennametal Inc. Low stress hard coatings and applications thereof
DE102013018867A1 (de) * 2013-11-12 2015-06-25 Oerlikon Trading Ag, Trübbach (Al,Cr,Ta)N-Beschichtung zur verbesserten Temperaturbeständigkeit
DE102013018007A1 (de) * 2013-11-29 2015-06-03 Oerlikon Trading Ag, Trübbach Verfahren zur Verbesserung des Gegenkörperverschleisses im tribologischen Kontakt
BR112018011400A2 (pt) * 2015-12-07 2018-12-04 Ihi Ionbond Ag ferramenta de extrusão revestida
EP3394312B1 (en) * 2015-12-22 2020-06-17 Sandvik Intellectual Property AB A coated cutting tool and method
CN109196137B (zh) 2016-06-02 2021-11-30 田中贵金属工业株式会社 金溅射靶
RU2639425C1 (ru) * 2016-12-20 2017-12-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента
US10570501B2 (en) 2017-05-31 2020-02-25 Kennametal Inc. Multilayer nitride hard coatings
JP6617942B2 (ja) * 2017-11-16 2019-12-11 三菱日立ツール株式会社 被覆切削工具およびその製造方法
WO2019230166A1 (ja) * 2018-05-30 2019-12-05 三菱日立ツール株式会社 被覆切削工具及びその製造方法
US11630435B2 (en) * 2018-10-12 2023-04-18 Tata Consultancy Services Limited Method and system for monitoring tool wear to estimate RUL of tool in machining
US11965235B2 (en) 2019-05-09 2024-04-23 Moldino Tool Engineering, Ltd. Coated cutting tool
US11731202B2 (en) 2021-04-19 2023-08-22 Kennametal Inc. Coating, method for coating, and coated cutting tool

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW570989B (en) * 2000-12-28 2004-01-11 Kobe Steel Ltd Hard film for cutting tools, cutting tool coated with hard film, process for forming hard film, and target used to form hard film
WO2006005217A2 (en) * 2004-07-15 2006-01-19 Oc Oerlikon Balzers Ag Highly oxidation resistant hard coating for cutting tools

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE520802C2 (sv) * 1997-11-06 2003-08-26 Sandvik Ab Skärverktyg belagt med aluminiumoxid och process för dess tillverkning
SE516622C2 (sv) * 2000-06-15 2002-02-05 Uddeholm Tooling Ab Stållegering, plastformningsverktyg och seghärdat ämne för plastformningsverktyg
JP3971337B2 (ja) * 2003-04-30 2007-09-05 株式会社神戸製鋼所 α型結晶構造主体のアルミナ皮膜の製造方法、α型結晶構造主体のアルミナ皮膜で被覆された部材およびその製造方法
US7226670B2 (en) * 2003-04-28 2007-06-05 Oc Oerlikon Balzers Ag Work piece with a hard film of AlCr-containing material, and process for its production
EP1627094B1 (de) * 2003-04-28 2018-10-24 Oerlikon Surface Solutions AG, Pfäffikon Werkstück mit alcr-haltiger hartstoffschicht
JP2006082207A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Sumitomo Electric Hardmetal Corp 表面被覆切削工具
JP5060714B2 (ja) * 2004-09-30 2012-10-31 株式会社神戸製鋼所 耐摩耗性および耐酸化性に優れた硬質皮膜、並びに該硬質皮膜形成用ターゲット
JP2006188736A (ja) * 2005-01-07 2006-07-20 Nissin Electric Co Ltd 耐摩耗性膜被覆物品
US7879443B2 (en) * 2005-02-10 2011-02-01 Oc Oerlikon Trading Ag, Truebbach High wear resistant triplex coating for cutting tools
JP4702520B2 (ja) 2005-02-14 2011-06-15 三菱マテリアル株式会社 高硬度鋼の高速切削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超硬合金製切削工具
US7348074B2 (en) * 2005-04-01 2008-03-25 Oc Oerlikon Balzers Ag Multilayer hard coating for tools
JP4672442B2 (ja) * 2005-05-31 2011-04-20 オーエスジー株式会社 硬質積層被膜、および硬質積層被膜被覆工具

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW570989B (en) * 2000-12-28 2004-01-11 Kobe Steel Ltd Hard film for cutting tools, cutting tool coated with hard film, process for forming hard film, and target used to form hard film
WO2006005217A2 (en) * 2004-07-15 2006-01-19 Oc Oerlikon Balzers Ag Highly oxidation resistant hard coating for cutting tools

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