專利名稱：經(jīng)多層涂覆的耐磨損構(gòu)件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂覆的耐磨損構(gòu)件、以及用于制造涂覆的耐磨損構(gòu)件的方法，其中該涂層方案是通過物理氣相沉積(PVD)來施加的。更確切地說，本發(fā)明涉及一種涂覆的耐磨損構(gòu)件、以及用于制造涂覆的耐磨損構(gòu)件的方法，其中該涂層方案是通過物理氣相沉積(PVD)來施加的。該涂層方案包括氮化鈦鋁硅和氮化鈦鋁的交替子層的一個(gè)區(qū)域。
背景技術(shù)：
物理氣相沉積(PVD)法(經(jīng)常被簡(jiǎn)稱為薄膜法)是原子淀積工藝，其中材料從一個(gè)固體源中蒸發(fā)出來并且以蒸氣的形式穿過真空或低壓氣態(tài)(或等離子體)環(huán)境到達(dá)它在此冷凝的基底上。典型地，PVD法被用于沉積厚度在幾個(gè)納米到幾千納米范圍內(nèi)的薄膜；然而，它們也可以用于形成多層的涂層、分級(jí)組成的沉積物、非常厚的沉積物和獨(dú)立式結(jié)構(gòu)。PVD法可以用于沉積元素膜和合金膜以及使用反應(yīng)性淀積法來沉積化合物膜。在反 應(yīng)性沉積法中，化合物是通過沉積材料與周圍氣體環(huán)境如氮?dú)獾姆磻?yīng)而形成的(例如，氮化欽，TiN)。參見 Donald Μ· Mattox 的 Handbook of Physical Vapor Deposition (PVD)Processing[物理氣相沉積(PVD)處理]，Society of Vacuum Coaters[真空涂布機(jī)協(xié)會(huì)]，Albuquerque, New Mexico (1998),第 3-4 頁。迄今為止，涂覆的耐磨損構(gòu)件已經(jīng)被用于許多應(yīng)用中，在這些應(yīng)用中，耐磨損性是所希望的特性。典型地，一個(gè)涂覆的耐磨損構(gòu)件包括一個(gè)基底和一個(gè)在該基底上的涂層方案。該涂層方案可以包括單一的涂覆層，或者在其替代方案中，它可以包括多個(gè)涂覆層。在許多例子中，該涂層方案提供了耐磨特性。一個(gè)示例性的耐磨損構(gòu)件是用于從工件上去除材料(例如，金屬)的一種涂覆的切削刀具。涂覆的切削刀具包括而不限于涂覆的切削鑲片、涂覆的端銑刀、涂覆的鉆頭、涂覆的絲錐、以及涂覆的絞刀。金屬成型是涂覆的耐磨損構(gòu)件的另一個(gè)使用領(lǐng)域。這樣一種涂覆的磨損構(gòu)件可以是一個(gè)涂覆的拉?；蝾愃莆?。該涂覆的耐磨損構(gòu)件具有其他摩擦學(xué)應(yīng)用，諸如像閥體、?？凇⒁约按┛讬C(jī)。在希望使用涂覆的耐磨損構(gòu)件的應(yīng)用中，有利的是該涂層方案展示出最佳的硬度水平。在這個(gè)方面，硬度反映了該涂層方案為該涂覆的耐磨損構(gòu)件提供耐磨性的能力。因此，普遍希望的是使用展示出最佳硬度的涂層方案，其中該涂層方案不是過度脆性的、而是具有足夠的硬度來提供耐磨損特性。在希望使用一種涂覆的耐磨損構(gòu)件的應(yīng)用中，有利的是該涂層方案展示出與基底的可接受的水平的粘附性。在此方面，涂層方案粘附到該基底上的能力典型地導(dǎo)致該涂覆的耐磨損構(gòu)件的總體使用壽命的增加。由此可見，希望的是提供其涂層方案展示出某個(gè)最佳硬度的一種涂覆的耐磨損構(gòu)件。進(jìn)一步地由此可見，希望的是提供其涂層方案展示出可接受水平的粘附性的一種耐磨損構(gòu)件。還可以看到，將希望的是提供展示出了某個(gè)最佳硬度以及可接受水平的與基底的粘附性的一種耐磨損構(gòu)件。總體目標(biāo)是提供這樣一種涂覆的耐磨損構(gòu)件，該構(gòu)件展示出在多種應(yīng)用中改進(jìn)的性能特性，這些應(yīng)用是諸如金屬切削、金屬成型、以及其他摩擦學(xué)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在其一種形式中是一種涂覆的耐磨損構(gòu)件，該耐磨損構(gòu)件包括一個(gè)基底，該基底具有一個(gè)基底表面以及一個(gè)涂層方案。該涂層方案包括一個(gè)具有交替的涂覆子層的區(qū)域，其中一個(gè)涂覆子層是TixAlySi1(KI_x_yN，其中40原子百分比彡X彡80原子百分比；15原子百分比彡y ( 55原子百分比；4原子百分比彡100-x-y ( 15原子百分比；并且另一個(gè)涂覆子層是TipAl1(KI_pN，其中45原子百分比彡P(guān)彡100原子百分比。作為一種選擇，該涂層方案可以進(jìn)一步包括至少一個(gè)粘結(jié)區(qū)域。本發(fā)明在其另一種形式中是一種用于制備涂覆的耐磨損構(gòu)件的方法，該方法包括以下步驟提供一個(gè)基底，該基底具有一個(gè)基底表面；并且沉積多個(gè)交替涂覆子層的一個(gè)區(qū)域，其中一個(gè)涂覆子層是TixAlySi1(KI_x_yN，其中40原子百分比彡X彡80原子百分比；15原子百分比彡y ( 55原子百分比；4原子百分比彡100-x-y ( 15原子百分比，并且另一個(gè)涂覆子層是TipAl1(l(l_pN,其中45原子百分比< P < 100原子百分比。作為一個(gè)選擇,該方法可以進(jìn)一步包括沉積至少一個(gè)粘結(jié)區(qū)域的步驟。


以下內(nèi)容是附圖簡(jiǎn)要說明，形成了本專利申請(qǐng)的一部分圖1是一種CNMG432-MP類型的涂覆的切削鑲片的等距視圖；圖2是在一個(gè)基底上的涂層方案的一個(gè)具體實(shí)施方案的簡(jiǎn)圖，其中該涂層方案包括一個(gè)粘結(jié)涂層區(qū)域和多個(gè)涂層組，這些涂層組包括氮化鈦鋁硅和氮化鈦鋁的多個(gè)交替子層，這是多個(gè)交替涂覆子層的一個(gè)區(qū)域；圖3是在一個(gè)基底上的涂層方案的一個(gè)具體實(shí)施方案的簡(jiǎn)圖，其中該涂層方案包括一個(gè)氮化鈦鋁結(jié)合層、包括氮化鈦鋁硅和氮化鈦鋁的交替子層的多個(gè)涂層組(是多個(gè)交替涂覆子層的一個(gè)區(qū)域)、以及單層氮化鈦鋁硅的一個(gè)頂部涂覆區(qū)域；圖4是編號(hào)2的TiAlSiN涂層方案的一部分通過透射電子顯微術(shù)(TEM)得到的TEM顯微照片，具有200納米(nm)的標(biāo)度；圖5是編號(hào)2的TiAlSiN涂層方案的選定區(qū)域的衍射圖(SADP)，其中計(jì)算得到的f. c. c.結(jié)構(gòu)的晶格參數(shù)是O. 422 ±O. 001納米；圖6是編號(hào)4的TiAlSiN涂層方案的截面的SEM顯微照片，具有5 μ m的標(biāo)度；圖7是編號(hào)6的TiAlSiN涂層方案的一部分通過透射電子顯微術(shù)(TEM)得到的TEM顯微照片，具有20納米(nm)的標(biāo)度；圖8是編號(hào)6的TiAlSiN涂層方案的選定區(qū)域的衍射圖(SADP)；圖9是柱狀圖，顯示了現(xiàn)有技術(shù)的商用切削鑲片和本發(fā)明的切削鑲片的一個(gè)實(shí)施方案的金屬切削測(cè)試結(jié)果；并且圖10是現(xiàn)有技術(shù)的商用 56Α144Ν涂層的截面的顯微照片，具有5μπι的標(biāo)度，其中該商用Ti56A144N涂覆層具有等于28. 7GPa的硬度。
具體實(shí)施例方式參見附圖，圖1是總體上指定為50的涂覆的切削鑲片的一個(gè)具體實(shí)施方案的等距視圖。涂覆的切削鑲片50具有一個(gè)前刀面52、側(cè)表面54、以及在該前刀面52與該側(cè)表面54的相交處的一個(gè)切削刃56。該涂覆的切削鑲片50具有一個(gè)中央孔58，該孔協(xié)助將該切削鑲片50附接到一個(gè)刀夾具上。涂覆的切削鑲片50展現(xiàn)了根據(jù)ANSI標(biāo)準(zhǔn)為CNMG432-MP的幾何形狀。該涂覆的切削鑲片50包括一個(gè)涂層方案60和一個(gè)基底62。圖1顯示了該涂層方案60的一部分，該部分已經(jīng)被去除以顯示出基底62。該基底62可以包括多種材料中的任何一種?；?2的示例性材料包括但不限于燒結(jié)碳化物(例如，鈷燒結(jié)的碳化鎢)、金屬陶瓷、高速鋼、陶瓷、多晶立方氮化硼(PcBN)、以及聚晶金剛石(POT)。這些涂覆層是通過物理氣相沉積(PVD)來沉積的。盡管本發(fā)明的涂層方案的具體實(shí)例使用的是陰極電弧沉積PVD技術(shù)，但其他PVD技術(shù)也適合用于施加本發(fā)明的涂層方案。圖2是另一個(gè)涂覆的切削鑲片(總體上指定為100)的簡(jiǎn)圖。涂覆的切削鑲片100包括一個(gè)基底102,該基底具有一個(gè)表面104 ;和一個(gè)由括號(hào)106表不的涂層方案。涂層方案106是位于該基底102的表面104之上。涂層方案106包括一個(gè)由括號(hào)108所示的粘結(jié) 涂層區(qū)域以及一個(gè)由括號(hào)110所示的交替涂覆子層的區(qū)域。如將變得清楚的是，交替涂覆子層的區(qū)域包括多個(gè)含交替涂覆子層的涂層組。該粘結(jié)涂層區(qū)域108是介于該基底表面與該交替涂覆子層的區(qū)域110之間。該交替涂覆子層的區(qū)域110是位于該粘結(jié)涂層區(qū)域108的頂部。在這個(gè)具體的實(shí)施方案中，粘結(jié)涂層區(qū)域108可以是以下說明的兩個(gè)替代方案中的任何一種。在第一個(gè)替代方案中，該粘結(jié)涂層區(qū)域是一個(gè)TipAl1QQ_pN單層，其中45彡P(guān)彡100。作為該組成的另一個(gè)選擇，該組成可以是TipAl1QQ_pN，其中45彡P(guān)彡65。關(guān)于該單層TipAl100^pN的厚度，該單個(gè)氮化鈦鋁涂覆層的厚度的范圍可以是在約O. 05微米與約4微米之間。作為一個(gè)替代方案，該單層TipAl1TO_pN的厚度的范圍可以是在約O. 2微米與約4微米之間。在第二個(gè)替代方案中，該粘結(jié)涂層區(qū)域包括多個(gè)粘結(jié)涂層組，其中每個(gè)粘結(jié)涂層組包括TiN和TipAl1QQ_pN (BP,TiN/TipAl100_pN))的交替粘結(jié)涂覆子層，其中45彡p彡100。作為氮化鈦鋁的組成的另一個(gè)選擇，該組成可以是TipAl1QQ_pN，其中45 < P < 65。關(guān)于涉及該粘結(jié)涂層區(qū)域的第二替代方案的厚度參數(shù)，氮化鈦的涂覆層的厚度的范圍可以是在約O. 002微米與約O. 05微米之間。作為一個(gè)替代方案，氮化鈦涂覆層的厚度的范圍可以是在約O. 002微米與約O. 025微米之間。氮化鈦鋁涂覆層的厚度的范圍可以是在約O. 002微米與約O. 05微米之間。作為一個(gè)替代方案，氮化鈦鋁涂覆層的厚度的范圍可以是在約O. 002微米與約O. 025微米之間。每個(gè)涂層組(TiN/TipAl1(KI_pN)的厚度的范圍可以是在約O. 004微米與約O.1微米之間。作為一個(gè)替代方案，該涂層組(TiN/TipAl1(KI_pN)的厚度的范圍可以是在約O. 004微米與約O. 05微米之間。TiN/TipAl1(l(l_pN粘結(jié)區(qū)域的總厚度的范圍可以在大于約零微米與約4微米之間。交替涂覆子層(TiAlSiN/TiAIN)的區(qū)域110包括多個(gè)涂層組(114A，114B，114C)，其中每個(gè)涂層組包括一個(gè)氮化鈦鋁硅(TixAlySi1QQ_x_yN，40 ^ x ^ 80 ； 15 ^ y ^ 55 ；
4彡 100-x-y ^ 15)子層(118A，118B，118C)、以及一個(gè)氮化鈦鋁(TipAl1QQ_pN，45 彡 p 彡 100)子層(120A，120B，120C)，其中該涂層組成是以原子百分比指明的。當(dāng)提及該氮化鈦鋁硅涂覆層的組成時(shí)存在多種選擇，并且對(duì)該氮化鈦鋁涂覆層的組成存在多種選擇。這個(gè)交替TiAlSiN/TiAIN涂覆區(qū)域110的總涂覆厚度的范圍是從I微米到6微米。
關(guān)于該氮化鈦鋁硅(TixAlySi1(KI_x_yN)涂覆層的組成，一個(gè)選擇是(TixAlySi1TO_x_yN)，50原子百分比< X < 70原子百分比；20原子百分比< y < 40原子百分比；7原子百分比(100-x-y ( 10原子百分比。第二個(gè)選擇是(TixAlySi1QQ_x_yN)，55原子百分比彡x彡65原子百分比；25原子百分比< y < 35原子百分比；8原子百分比< ΙΟΟ-χ-y ( 9原子百分比。關(guān)于該氮化鈦鋁(TipAl1QQ_pN，45彡P(guān)彡100)涂覆層的組成，一個(gè)選擇是TipAl1QQ_pN，其中45原子百分比彡P(guān)彡65原子百分比。另一個(gè)選擇是TipAl1Q(l_pN,其中p=100原子百分比。關(guān)于涂覆層118A-C和120A-C的厚度參數(shù)，該氮化鈦鋁硅涂覆層的厚度的范圍可以是在約O. 002微米與約O. 05微米之間。作為一個(gè)替代方案，氮化鈦鋁硅涂覆層的厚度的范圍可以是在約O. 002微米與約O. 025微米之間。氮化鈦鋁涂覆層的厚度的范圍可以是在約O. 002微米與約O. 05微米之間。作為一個(gè)替代方案，氮化鈦鋁涂覆層的厚度的范圍可以是在約O. 002微米與約O. 025微米之間。關(guān)于這些涂層組(114A-114C)的厚度，該涂層組的厚度的范圍可以是在約O. 004微米與約O. 05微米之間。 作為一個(gè)替代方案，該涂層組的厚度的范圍可以是在約O. 004微米與約O. 025微米之間。對(duì)于該鈦-鋁-硅-氮涂層，該涂層的晶體結(jié)構(gòu)是面心立方(f.c.c.)或者f. c. c.與六方密排相(h. c. P相)的混合。其相的構(gòu)成是通過選定區(qū)域衍射(SADP)使用透射電鏡(TEM)來確定的。圖3是另一個(gè)涂覆的切削鑲片(總體上指定為130)的簡(jiǎn)圖。涂覆的切削鑲片130包括一個(gè)基底132，該基底具有一個(gè)表面134、和一個(gè)由括號(hào)136表示的整個(gè)涂層方案。涂層方案136是位于該基底132的表面134之上。涂層方案136包括由括號(hào)137表示的涂層方案，它實(shí)質(zhì)上是與圖2的實(shí)施方案的整個(gè)涂層方案106相同的。圖2中對(duì)應(yīng)涂覆區(qū)域的說明適用于圖3中適當(dāng)涂覆區(qū)域的說明。涂層方案137包括一個(gè)由括號(hào)138所示的粘結(jié)涂層區(qū)域、一個(gè)由括號(hào)140所示的交替涂覆子層的區(qū)域。整個(gè)涂層方案136進(jìn)一步包括由括號(hào)142表示的一個(gè)頂部涂覆區(qū)域。該粘結(jié)涂層區(qū)域是介于該基底表面與該交替涂覆子層的區(qū)域之間。交替涂覆子層的區(qū)域是位于該粘結(jié)涂層區(qū)域上。關(guān)于頂部涂覆區(qū)域142，該涂覆層包括氮化鈦鋁硅(TixAlySi1QQ_x_yN，40 ^ x ^ 80 ；15 ^ y ^ 55 ；4 ^ ΙΟΟ-χ-y ( 15)。關(guān)于該氮化鈦鋁硅(TixAlySi1(l(l_x_yN)涂覆層的組成，一個(gè)選擇是(TixAlySi100_x_yN)，50 彡 X 彡 70; 20 彡 y 彡 40; 7 彡 ΙΟΟ-χ-y ( 10。第二個(gè)選擇是(TixAlySi100_x_yN)，55 彡 X 彡 65; 25 彡 y 彡 35; 8 彡 ΙΟΟ-χ-y ( 9。對(duì)于該鈦-招-娃-氮涂層，該涂層的晶體結(jié)構(gòu)是面心立方(f. c. c.)或者f. c. c.與六方密排相(h. c. P相)的混合。其相的構(gòu)成是通過選定區(qū)域衍射(SADP)使用透射電鏡(TEM)來確定的。氮化鈦鋁硅涂覆層的厚度的范圍可以是在大于約零微米與約3微米之間。作為一個(gè)替代方案，氮化鈦鋁硅涂覆層的厚度的范圍可以是在約O. 2微米與約2微米之間。在這項(xiàng)工作中，使用陰極電弧沉積方法來沉積這些涂層。該涂覆腔室被排空到等于約IX IO-3Pa的壓力。然后使用一個(gè)輻射加熱器將這些部分，即，待涂覆的基底，加熱到等于約550° C的溫度。在這些實(shí)例中，該基底由含約6%鈷和約O. 4%鉻的碳化鎢組成。每個(gè)基底的表面通過氬氣蝕刻使用約-50伏特到約-200伏特的DC電壓在等于約O. 2Pa的氬氣壓力下進(jìn)行清潔。鈦-鋁-硅和鈦-鋁的粉末冶金靶標(biāo)在氮?dú)夥磻?yīng)氣氛中(或惰性氣體中的氮?dú)?用于沉積鈦-鋁-硅-氮涂層和鈦-鋁-氮涂層。這些涂覆層的化學(xué)作用(即，組成)是通過使用具有不同組成的鈦-鋁-硅和鈦-鋁靶標(biāo)來進(jìn)行控制。沉積每個(gè)涂覆層的工作壓力是處于約O. 5Pa到約6Pa之間的范圍內(nèi)。存在六個(gè)不同組成的鈦-鋁-硅-氮涂層。每個(gè)涂層的基底是含約6%鈷和約
O.4%鉻的燒結(jié)碳化鎢。下表I列出了這六個(gè)涂層中每個(gè)的鈦、鋁、和硅組分的含量。該整個(gè)涂層具有根據(jù)以下化學(xué)式的組成(以原子百分比計(jì))TixAlySi__x_y)N，其中1和7是以原子百分比計(jì)的鈦、鋁、和硅含量總計(jì)。這些涂覆層的組成是通過EDS技術(shù)使用SEM來進(jìn)行測(cè)量的。表1-涂層編號(hào)I到編號(hào)6的組成
權(quán)利要求
1.一種涂覆的耐磨損構(gòu)件，包括一個(gè)基底，該基底具有一個(gè)基底表面；以及一個(gè)涂層方案，該涂層方案包括交替涂覆子層的一個(gè)區(qū)域，其中一個(gè)涂覆子層是 TixAlySi1QQ_x_yN，其中40原子百分比彡X ^ 80原子百分比；15原子百分比彡y ^ 55原子百分比；4原子百分比< ΙΟΟ-χ-y < 15原子百分比，并且另一個(gè)涂覆子層是TipAl1(l(l_pN,其中， 45原子百分比< P ^ 100原子百分比。
2.如權(quán)利要求1所述的涂覆的耐磨損構(gòu)件，其中，該一個(gè)涂覆子層TixAlySi1(l(l_x_yN具有以下組成50原子百分比< X < 70原子百分比；20原子百分比< y < 40原子百分比；7原子百分比< 100-x-y ( 10原子百分比。
3.如權(quán)利要求1所述的涂覆的耐磨損構(gòu)件，其中，該一個(gè)涂覆子層TixAlySi1(l(l_x_yN具有以下組成55原子百分比< X < 65原子百分比；25原子百分比< y < 35原子百分比；8原子百分比< ΙΟΟ-χ-y ( 9原子百分比。
4.如權(quán)利要求1所述的涂覆的耐磨損構(gòu)件，其中，該另一個(gè)涂覆子層TipAl1(KI_pN具有以下組成45原子百分比< P < 65原子百分比。
5.如權(quán)利要求1所述的涂覆的耐磨損構(gòu)件，其中，該另一個(gè)涂覆子層TipAl1(KI_pN具有以下組成P等于100原子百分比。
6.如權(quán)利要求1所述的涂覆的耐磨損構(gòu)件，其中，該涂層方案進(jìn)一步包括介于該基底表面與該交替涂覆子層的區(qū)域之間的一個(gè)粘結(jié)涂層區(qū)域。
7.如權(quán)利要求6所述的涂覆的耐磨損構(gòu)件，其中，該粘結(jié)涂層區(qū)域包括以下粘結(jié)涂層區(qū)域替代方案中的一個(gè)(A) —個(gè)單一的TipAl1(l(l_pN粘結(jié)涂覆層，其中45原子百分比 SpS 100原子百分比；或者(B)多個(gè)粘結(jié)涂層組，其中每個(gè)粘結(jié)涂層組包括氮化鈦和 TipAl100^pN的交替粘結(jié)涂覆子層，其中45原子百分比彡P(guān) ( 100原子百分比。
8.如權(quán)利要求6所述的涂覆的耐磨損構(gòu)件，其中，該粘結(jié)涂層區(qū)域包括以下粘結(jié)涂覆區(qū)域替代方案中的一個(gè)(A) —個(gè)單一的TipAl1(l(l_pN粘結(jié)涂覆層，其中45原子百分比 Sp <65原子百分比；或者(B)多個(gè)粘結(jié)涂層組，其中每個(gè)粘結(jié)涂層組包括氮化鈦和 TipAl100^pN的交替粘結(jié)涂覆子層，其中45原子百分比< P < 65原子百分比。
9.如權(quán)利要求1所述的涂覆的耐磨損構(gòu)件，其中，該涂層方案進(jìn)一步包括一個(gè)單一的TixAlySi1(l(l_x_yN頂部涂覆層,其中，40原子百分比< x < 80原子百分比；15原子百分比y 55原子百分比；4原子百分比< 100-x-y ^ 15原子百分比。
10.如權(quán)利要求9所述的涂覆的耐磨損構(gòu)件，其中，該粘結(jié)涂層區(qū)域是在該基底表面之上，該交替涂覆子層的區(qū)域是在該粘結(jié)涂層區(qū)域之上，并且該TixAlySi1(KI_x_yN頂部涂覆層是在交替涂覆子層的區(qū)域上。
11.如權(quán)利要求1所述的涂覆的耐磨損構(gòu)件，其中，對(duì)于該交替涂覆子層的區(qū)域，該一個(gè)氮化鈦鋁硅涂覆子層具有的厚度是在約兩納米與約五十納米之間，并且該另一個(gè)氮化鈦鋁涂覆子層具有的厚度是在約兩納米與約五十納米之間。
12.如權(quán)利要求1所述的涂覆的耐磨損構(gòu)件，其中，對(duì)于該交替涂覆子層的區(qū)域，該一個(gè)氮化鈦鋁硅涂覆子層展現(xiàn)出了面心立方晶體結(jié)構(gòu)，或者在替代方案中，是面心立方相與密排六方相的混合。
13.如權(quán)利要求1所述的涂覆的耐磨損構(gòu)件，其中，該耐磨損構(gòu)件是一種切削鑲片，該切削鑲片具有一個(gè)前刀面和一個(gè)側(cè)表面，該前刀面和該側(cè)表面相交而形成了一個(gè)切削刃。
14.如權(quán)利要求1所述的涂覆的耐磨損構(gòu)件，具有的硬度如通過納米壓頭使用ISO 14577-1標(biāo)準(zhǔn)程序所測(cè)量的是等于約30GPa和約35GPa，并且楊氏模量如通過納米壓頭使用 ISO 14577-1標(biāo)準(zhǔn)程序所測(cè)量的是等于約420GPa和約550GPa。
15.一種用于制造涂覆的耐磨損構(gòu)件的方法，包括以下步驟提供一個(gè)基底，該基底具有一個(gè)基底表面；并且沉積交替涂覆子層的一個(gè)區(qū)域，其中一個(gè)涂覆子層是TixAlySi1(l(l_x_yN，其中40原子百分比Sx <80原子百分比；15原子百分比Sy <55原子百分比；4原子百分比 (100-x-y ( 15原子百分比，并且另一個(gè)涂覆子層是TipAl1QQ_pN，其中，45原子百分比 ^ P ^ 100原子百分比。
16.如權(quán)利要求15所述的用于制造涂覆的耐磨損構(gòu)件的方法，進(jìn)一步包括在沉積該交替涂覆子層的區(qū)域的步驟之前、在該基底表面上沉積一個(gè)粘結(jié)涂層區(qū)域的步驟。
17.如權(quán)利要求15所述的用于制造涂覆的耐磨損構(gòu)件的方法，進(jìn)一步包括在沉積該交替涂覆子層的區(qū)域的步驟之后、在該交替涂覆子層的區(qū)域上沉積一個(gè)頂部TiAlSiN涂覆區(qū)域的步驟。
18.如權(quán)利要求1所述的交替區(qū)域的厚度，其范圍是從I微米至6微米。每個(gè)子層 (TixAlySi100_x_yN或TipAl1QQ_pN)的厚度的范圍是從O. 002微米到O. 05微米。
19.如權(quán)利要求7所述的粘結(jié)涂層區(qū)域的厚度，其范圍是從O.2微米到4微米。
全文摘要
本發(fā)明涉及經(jīng)多層涂覆的耐磨損構(gòu)件及其制造方法。一種涂覆的耐磨損構(gòu)件及其制造方法，該構(gòu)件包括一個(gè)基底以及一種涂層方案。該涂層方案具有交替涂覆子層的一個(gè)區(qū)域。一個(gè)涂覆子層是TixAlySi100-x-yN，其中40原子百分比≤x≤80原子百分比；15原子百分比≤y≤55原子百分比；4原子百分比≤100-x-y≤15原子百分比。另一個(gè)涂覆子層是TipAl100-pN，其中45原子百分比≤p≤100原子百分比。用于制造涂覆的耐磨損構(gòu)件的方法包括以下步驟提供該基底、并且沉積該交替涂覆子層的區(qū)域。
文檔編號(hào)C23C14/06GK102994948SQ201210341640
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者倪旺陽, R·M·佩尼奇, 劉一雄 申請(qǐng)人:鈷碳化鎢硬質(zhì)合金公司