方式，该过渡层作为梯度层来实现，该梯度层随着距基材表面的距离增大而具有含量递减的TiAIN和含量递增的TiJh XN。
[0022]根据本发明的另一个实施方式，最终的TiJh XN层不是单纯的TiJh少层，而是还含有TiAIN。
[0023]根据本发明的另一个实施方式，为了涂覆而采用第一 TiJiiJE和第二 TizSilz靶，在这里可以是且0<ζ<1，但z不等于X，即第一和第二靶的组成是不同的，并且(x+z)/2<0.85，因而还可以制造硅含量彡15原子％的层。于是在工作过程中，两个靶可以根据上述钴溅射法来运行。这允许在涂覆过程中改变硅含量，即实现硅浓度曲线。
[0024]另外，本发明人已确定了:通过采用Cr/li yN层作为中间层可以获得根据本发明所沉积的层的出奇出色的层膜性能。据此，以下将描述本发明的其它优选实施方式，其包含CryAlj yN层作为中间层。
[0025]根据本发明的另一个实施方式，TixSilxN层(其具有至少15原子％的硅，就金属成分的含量而言)未被直接施加到待涂覆的基材上，而是在基材和本发明的层之间设有CryAl! 0层作为中间层。此时，40原子％的铬含量和60原子％的铝含量被证明是有利的。该中间层尤其有以下优点，就应力状况和/或压力状况而言，它在不太脆的基材和最硬的且承受很高内应力的Tijii少层之间进行“协调”。由此一来，出现明显很少的错位并且层膜附着得到相应改善。
[0026]在之前段落和以下说明中，当只考虑金属元素时，X表明按照原子％表示的钛浓度，y表明按照原子％表示的铬浓度。
[0027]已经对刀具上的具有不同硅含量的这种双层进行了测试。此时测量相应的刀具能工作多少米而不会明显受损。在以下条件下进行切削试验:工件，被硬化至69HRC的钢DIN1.2379，刀具直径2mm的全硬质金属球头铣刀，切削速度110m/min，进给量/每齿
0.04mm，轴向进给量0.1mm，径向进给量0.04mm。涂有市场上常见的层的刀具挺过了大约超过60米。与此相比，涂有上述双层的刀具挺过了超过100米，在这里，外层含有至少10%的硅。此时让人感兴趣的是，该CrAIN层应保持相对薄。这意味着，CrAIN层基本担负起“附着层”的功能。
[0028]根据另一个有利的实施方式，在CrAIN中间层和Tijii J1之间设有过渡层，该过渡层是借助钴溅射来制得的。借助上述的溅射方法，可以可靠的方式如此执行钴溅射，例如针对不同的靶选择脉冲长度，从而反应气体消耗曲线的最大值根据存在于涂覆室内的压力基本重叠。因为脉冲持续时间直接影响到相应最大值的位置，故这是可能的。这针对图6的例子被示出，在这里以三种不同的脉冲持续时间(0.05ms、0.2ms和2ms)来派射。通过这种方式，可以在存在于室内的压力和气体流动状况相同时，最佳地操作两个靶。
[0029]根据本发明的另一个实施方式，该过渡层以梯度层形式实现，其随着距基材表面的距离增大而具有含量递减的CrAIN和含量递增的TiJh XN。
[0030]根据本发明的另一个实施方式，最终的TiJh XN层不单纯含有TiJh XN层，而是还含有CrAIN成分。
[0031]于是，本发明具体涉及一种具有涂层的工件，该涂层包含至少一个Tijii XN层，其特征是，X彡0.85并且所述Tijii XN层包含纳米晶，所包含的纳米晶具有不大于15nm的平均粒度并最好具有(200)织构。本发明还涉及用于给工件涂覆涂层的方法，该涂层至少包括前述的Tijii…层，其中，被用于制造Tijii XN层的方法是溅射法，在这里，至少一个T1.Si! x靶被用作溅射靶，在这里X < 0.85 (按照原子百分比)，并且在溅射靶的靶表面出现至少0.2A/cm2且最好大于0.2A/cm 2的电流密度。最好在所述Ti XN层和工件基材体之间设有中间层，该中间层含有TiAIN或CrAIN，或者TiAIN和CrAIN。
[0032]根据用于涂覆要沉积一个过渡层的本发明工件的方法的一个优选实施方式，该过渡层借助钴溅射来制造。
[0033]如果可针对一些应用场合带来优点，则根据本发明的TixSilxN层还可以含有TiAIN 或 CrAIN，或者 TiAIN 和 CrAIN。
[0034]根据应用而定，也可能可行的是，在本发明的上述实施方式中，代替TiAIN或CrAIN，在涂层中采用其它的金属氮化物或基于金属氮化物的材料，以获得期望的层性能。
【主权项】
1.一种具有涂层的工件，该涂层包括至少一个Ti xSii XN层，其特征是，X < 0.85，并且T1.Sii XN层包含纳米晶，所包含的纳米晶具有不大于15nm的平均粒度，其中，如果只考虑金属元素的话，X是按照&1%表示的钛浓度。2.根据权利要求1所述的工件，其特征是，在所述TiXN层和所述工件的基材体之间设有含有TiAIN的中间层。3.根据权利要求2所述的工件，其特征是，在所述中间层和所述TiXN层之间设有过渡层，该过渡层不仅含有TiAIN，也含有Tijii XN。4.根据权利要求3所述的工件，其特征是，该过渡层是梯度层，其硅含量随着距基材表面的距离增大而增大。5.根据权利要求1所述的工件，其特征是，在所述TiXN层和所述工件的基材体之间设有具有Cr/li yN的中间层，其中，如果只考虑金属元素的话，y给出了按照at%表示的铬浓度。6.根据权利要求5所述的工件，其特征是，在所述中间层和所述TiXN层之间设有过渡层，该过渡层不仅含有CryAli yN，也含有Tijii XN。7.根据权利要求6所述的工件，其特征是，该过渡层是梯度层，该梯度层的硅含量随着距基材表面的距离增大而增大。8.—种用于涂覆根据前述权利要求之一的工件的方法，其特征是，为了制造所述T1.Si! XN层而采用溅射方法，其中，采用至少一个Tijii x靶作为溅射靶，其中，按照原子％，X ^ 0.85,并且其中，在该派射革E1的革E1表面上出现至少0.2A/cm2的、最好大于0.2A/cm2的电流密度。9.一种涂覆根据权利要求3、4、6或7所述的工件的方法，其特征是，该过渡层是借助钴溅射来制造的。
【专利摘要】本发明涉及具有涂层的工件，该涂层包含至少一个TixSi1-xN层，其特征是，x≤0.85并且所述TixSi1-xN层包含纳米晶，所包含的纳米晶具有不大于15nm的平均粒度和(200)织构。本发明还涉及用于制造上述层的方法，其特征是，为了制造而采用溅射法，其中在溅射靶的靶表面上出现大于0.2A/cm2的电流密度，该靶是TixSi1-x靶，其中x≤0.85。最好在TixSi1-xN层和工件基材体之间设有含有TiAlN或CrAlN的中间层。
【IPC分类】C23C14/34, C23C14/02, C23C14/06, C23C14/35
【公开号】CN105392911
【申请号】CN201480037761
【发明人】徳尼斯·库拉珀夫, 西格弗里德·克拉斯尼策尔
【申请人】欧瑞康表面处理解决方案股份公司特鲁巴赫
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2014年7月1日
【公告号】CA2916784A1, EP3017079A1, US20160177436, WO2015000581A1