C/NbC。根据表5中的样品S8, 一方面在未喷 砂条件下并且另一方面在用Zr02作为喷砂剂干式射流喷砂处理后，使用具有涂层5号的可 转位切削刀头。在以下切削条件下利用切削刀片进行铣削操作：
[0129] 工件材料： 灰铸铁GGG70
[0130] 同向，干式机械加工
[0131] 齿进给量： fz= 0.2mm
[0132] 切削?米度： ap= 3μπ
[0133] 切削速度： vc= 283m/分钟
[0134]装置角：κ=45。
[0135] 侧吃刀量： ae= 98mm
[0136]凸出： ue= 5mm。
[0137] 然后在2400m铣削行程后测定主要切削刃处的平均磨损标记宽度vB和梳状裂纹 数目。
[0138]
[0139] 切削试验：-铣削⑶
[0140] 将几何结构为SEHW1204AFN的硬质合金可转位切削刀头用表3中列出的CVD涂层 5号涂覆并用上述涂层10号（TiN/MT-Ti(C，N))涂覆，所述切削刀头的组成为90. 47重量％ 的WC、8重量％的Co和1. 53重量％的TaC/NbC。在每个涂覆变量下测试三种切削刀片。在 以下切削条件下利用切削刀片进行铣削操作：
[0141] 工件材料： 结构钢ST37 (强度约500MPa)
[0142] 同向，干式加工
[0143]齿进给量： fz= 0.3mm
[0144]切削深度： ap=6mm
[0145] 切削速度： ve= 299m/分钟
[0146]装置角：κ=75°
[0147]侧吃刀量： ae= 50mm
[0148]凸出： ue= 350mm〇
[0149] 然后在3200m铣削行程后测定主要切削刃处的梳状裂纹数目：
[0150]
【主权项】
1. 一种用于制造工具的方法，所述工具具有硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、钢或高速钢的 基体和在CVD工艺中施加至所述基体的单层或多层磨损防护涂层，其中所述磨损防护涂层 具有至少一个TilxAlxCyNjl，其化学计量系数为0. 70《x<l、0《25和0. 75《^1. 15 且厚度在1ym至25μηι范围内，其中为制造所述TilxAlxCyNz层 a)将待涂覆的主体放置在基本上圆柱形CVD反应器中，所述反应器为了相对于所述反 应器的纵轴基本上径向方向的在待用工艺气体涂覆的主体上的汇流而设计， b) 提供两种前体气体混合物（VG1)和（VG2)，其中第一前体气体混合物（VG1)含有 0. 005体积％至0. 2体积％的TiCl" 0. 025体积％至0. 5体积％的AICI3,和 作为载气的氨气化2)或氨气和氮气的混合物（H2/N2)，并且 第二前体气体混合物（VG2)含有 0. 1体积％至3. 0体积％的选自氨气（N&)和阱（N2H4)的至少一种N供体，和 作为载气的氨气化2)或氨气和氮气的混合物（H2/N2)， 并且所述第一前体气体混合物（VG1)和/或所述第二前体气体混合物（VG2)任选地含 有选自乙腊（CHsCN)、乙烧（C品）、乙締也成）和乙烘也&)及其混合物的C供体，其中所述 前体气体混合物（VG1、VG2)中的N供体和C供体的总体积％比例在0. 1体积％至3. 0体 积％的范围内， C)所述两种前体气体混合物（VGUVG2)在通入反应区之前保持分开并且在所述CVD反 应器中600°C至850°C范围内的工艺溫度和CVD反应器中0. 2kPa至18kPa范围内的工艺压 力下W相对于所述反应器的纵轴基本上径向的方式引入， 其中所述前体气体混合物（VGUVG2)的体积气体流量^^)的比FiVG〇/ ^(VG2) 小于1. 5。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述CVD反应器中的工艺溫度在650°C至 800°C的范围内，优选在657°C至750°C的范围内，和/或所述CVD反应器中的工艺压力在 0. 2kPa至7kPa的范围内，优选在0. 4kPa至1. 8kPa的范围内。3. 根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于所述前体气体混合物（VG1、 VG。的体积气体流量^)的比f^'(VG]) /f''CVG2;)小于1. 25,优选小于1. 15。4. 根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于对所述前体气体混合物（VG1) 中的TiCl4浓度和所述前体气体混合物（VG2)中的N供体浓度进行设置W使得在步骤C)中 引入所述反应器中的体积气体流量^(VGl).和^(VG2)中的Ti对N的摩尔比《0. 25。5. 根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于所述第二前体气体混合物 (VG2)含有《1. 0体积％、优选《0. 6体积％的所述N供体。6. 根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于所述N供体是氨气（NH3)。7.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于在使得如下的条件下用颗粒喷 砂剂、优选刚玉对所述磨损防护涂层进行喷砂处理：所述TilyAlyCyNjl在所述喷砂处理后 具有在+300MPa至-5000MPa范围内、优选在-IMPa至-3500MPa范围内的残余应力。8. -种工具，其具有硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、钢或高速钢的基体和在CVD工艺 中施加至所述基体的单层或多层磨损防护涂层，其中所述磨损防护涂层具有至少一个TilxAlxCyNjl，其化学计量系数为0. 70《X<1、0《5<0. 25和0. 75《Z<1. 15,其特征在于 所述TilyAlyCyN,层的厚度为1μm至25μm且具有结晶择优取向，所述结晶择优 取向由结晶{111}平面和{200}平面的X射线衍射峰的强度比来表征，其中 I{200}〉l+h(Inh)2,其中h是所述TiixAlxCyNjl的Wμπι计的厚度。9. 根据权利要求5所述的工具，其特征在于所述TilyAlyCyNjl的所述{111}平面的X 射线衍射峰的半高全宽（FWHM) <1 %，优选<0. 6 %，特别优选<0. 45 %。10. 根据权利要求8和9中的一项所述的工具，其特征在于所述Ti1yAlyCyN,层具有至 少90体积％的具有面屯、立方（fee)晶格的TilyAlyCyN,相，优选至少95体积％的具有面屯、 立方（fee)晶格的TilxAlxCyN,相，特别优选至少98体积％的具有面屯、立方（fee)晶格的 TilxAlxCyNz相。11. 根据权利要求8至10中的一项所述的工具，其特征在于所述Ti1yAlyCyN,层的化学 计量系数为0. 70《x<l、y= 0和0. 95《^1. 15。12. 根据权利要求8至11中的一项所述的工具，其特征在于所述Ti1yAlyCyN,层的厚度 在3μηι至20μηι的范围内、优选在4μm至15μm的范围内。13. 根据权利要求8至12中的一项所述的工具，其特征在于所述Ti1yAlyCyN,层的所述 结晶{lU}平面和所述{200}平面的X射线衍射峰的强度比〉l+(h+3)X(Inh)2。14. 根据权利要求8至13中的一项所述的工具，其特征在于所述Ti1yAlyCyN,层的维氏 硬度（HV)〉2300HV，优选〉2750HV，特别优选〉3000HV。15. 根据权利要求8至14中的一项所述的工具，其特征在于在所述基体与所述 TilyAlyCyN,层之间布置有至少一个另外的硬质合金层，其选自TiN层、通过高溫CVD(CVD) 或中溫CVD(MT-CVD)沉积的TiCN层、A!203层及其组合，和/或 在所述TilyAlyCyNjl上布置有至少一个另外的硬质合金层，优选改性丫 -A1 2〇3、K-A!203或α-A12〇3的至少一个A12〇3层，特别优选地α-A12〇3层，其中所述A12〇3层是通过 高溫CVD(CVD)或中溫CVD(MT-CVD)沉积的。16. 根据权利要求8至15中的一项所述的工具，其特征在于通过射线照相方式或通过 邸SD测量的所述feeTilxAlxCyNjl的所述结晶{111}平面的衍射强度的绝对最大值在从 样品表面的法线方向开始α= ±10°的角范围内，优选在α= ±5°内，特别优选在α =±1。内。17. 根据权利要求8至16中的一项所述的工具，其是根据权利要求1至16中的一项制 造的。
【专利摘要】本发明涉及一种工具，所述工具具有由硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、钢或高速钢制成的基体和在CVD工艺中施加至所述基体的单层或多层磨损防护涂层，其中所述磨损防护涂层具有至少一个Ti1-xAlxCyNz层，其化学计量系数为0.70≤x<1、0≤y≤0.25和0.75≤z<1.15，其中所述Ti1-xAlxCyNz层具有1μm至25μm范围内的厚度并具有结晶择优取向，所述结晶择优取向以结晶{111}平面和{200}平面的X射线衍射峰强度比来表征，其中I{111}/I{200}>1+h(In？h)2，其中h是所述Ti1-xAlxCyNz层的以μm计的厚度。
【IPC分类】C23C16/34
【公开号】CN105247099
【申请号】CN201480022401
【发明人】德克·施廷斯, 萨卡里·鲁皮, 托斯滕·曼斯
【申请人】瓦尔特公开股份有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2014年4月16日
【公告号】DE102013104254A1, EP2989227A1, US20160053372, WO2014173755A1