纳米叠层涂覆的切削工具.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102449194A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102449194A(43)申请公布日2012.05.09(21)申请号201080024200.0代理人张珂珂郭国清(22)申请日2010.05.28(51)Int.Cl.(30)优先权数据C23C30/00(2006.01)0900739-42009.06.01SEB23B27/14(2006.01)C04B41/87(2006.01)(85)PCT申请进入国家阶段日C04B41/89(2006.01)2011.12.01C23C14/06(2006.01)(86)PCT申请的申请数据C23C14/24(2006.01)PCT/SE2010/0505802010.05.28C23C14/32(2006.01)(87)PCT申请的公布数据WO2010/140958EN2010.12.09(71)申请人山高刀具公司地址瑞典法格什塔(72)发明人乔恩·安德森拉奇德·埃姆萨乌毕欣德里克·恩斯特伦马茨·约翰松(74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司11219权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称纳米叠层涂覆的切削工具(57)摘要本发明涉及一种用于通过排屑加工的切削工具刀片，其包括硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼基材料或高速钢的硬质合金刀体，在其上通过物理气相沉积法(PVD)沉积有硬质耐磨涂层。所述涂层包括交替的层A和B的多晶纳米叠层结构，其中层A为(Ti、Al、Me1)N且Me1为元素周期表中第3族、第4族、第5族或第6族的金属元素中的任选一种或多种，层B为(Ti、Si、Me2)N且Me2为包括Al的元素周期表中第3族、第4族、第5族或第6族的金属元素的任选一种或多种，并且厚度在0.5至20μm之间，及其制备方法。所述刀片尤其可用于产生高温的金属切削应用，例如超合金、不锈钢和硬化钢的加工，并具有改进的边缘完整度。CN10249ACCNN110244919402449217A权利要求书1/1页1.一种用于通过排屑加工的切削工具刀片，其包括硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼基材料或高速钢的硬质合金刀体，在其上沉积有硬质耐磨的PVD涂层，其特征在于所述涂层包括交替的A和B层的柱状多晶纳米叠层结构，其中层A为(Ti1-xAlxMe1p)Na，0.3＜x＜0.95、优选0.45＜x＜0.75，0.90＜a＜1.10、优选0.96＜a＜1.04，0≤p＜0.15，且Me1为Zr、Y、V、Nb、Mo和W的一种或多种，且其中层B为(Ti1-y-zSiyMe2z)Nb，0.05＜y＜0.25、优选0.05＜y＜0.18，0≤z＜0.4，0.9＜b＜1.1、优选0.96＜b＜1.04，且Me2为Y、V、Nb、Mo、W和Al的一种或多种，并且所述纳米叠层结构的厚度在0.5至20μm之间、优选0.5至10μm之间，平均柱宽在20至1000nm之间，且单独A和B层的平均厚度在1至50nm之间。2.根据权利要求1所述的切削工具刀片，其特征在于如通过X-射线衍射测定的，所述纳米叠层结构包含立方相和六方相的混合相，优选仅有立方相。3.根据权利要求1和2中任一项所述的切削工具刀片，其特征在于z＝p＝0。4.根据前述权利要求中任一项所述的切削工具刀片，其特征在于所述涂层包括TiN、TiC、Ti(C、N)或(Ti、Al)N，优选(Ti、Al)N的内部单层和/或多层涂层，和/或TiN、TiC、Ti(C、N)、(Ti、Si)N或(Ti、Al)N，优选(Ti、Si)N或(Ti、Al)N的外部单层和/或多层涂层，包括纳米叠层结构厚度的总涂层厚度在0.5至30μm之间、优选在0.5至15μm之间。5.根据前述权利要求中任一项所述的切削工具刀片，其特征在于所述刀体为硬质合金或金属陶瓷。6.制备根据权利要求1所述的切削工具刀片的方法，其特征在于使用在50A至200A之间的蒸镀电流，在Ar+N2气氛中、优选在纯N2气氛中，在0.5Pa至9.0Pa、优选1.5Pa至5.0Pa的总压力下，在-10V至-300V之间、优选在-20V至-200V之间的偏压下，在350℃至700℃、优选400℃至650℃下，通过合金化或复合阴极的阴极电弧蒸镀而沉积所述涂层，产生希望的(Ti、Al、Me1)N和(Ti、Si、Me2)N层的组成。7.根据权利要求1至5中任一项所述的切削工具刀片用于加工不锈钢、超合金和硬化钢的用途，切削速度为50-500米/分钟、优选50-300米/分钟，平均进给量为0.08-0.5毫米/转、优选0.1-0.4毫米/转。2CCNN110244919402449217A说明书1/7页纳米叠层涂覆的切削工具技术领域[0001]本发明涉及一种涂覆有硬质耐磨涂