1的根据本发明制造的切削工具实现 了更大的铣削长度，直至使用寿命的终点。使用寿命的终点由达到〇. Imm的磨损标记宽度 或切削刃断裂限定。
[0113] 采用受测试的切削工具实现了以下铣削长度（在所谓的"单齿测试"中，两个铣削 测试的平均值）。
[0114] 实例 1:
[0115] 14400mm (和 5330mm/ 微米层厚度）
[0116] 实例2 (根据现有技术的TiAlN涂层）：
[0117] 6400mm (和 4270mm/微米层厚度）
[0118] 切削测I试2
[0119] 在由GJS-700可延展铸铁制成的工件上使用M680边角铣削工具的铣削测试中，使 用根据实例3的具有XPHT160412刀片形状的切削工具，并且与根据实例4的相应切削工具 进行比较。
[0120] 铣削以250m/min的切削速度vc和0. 25的每齿进给量fz进行。切削深度ap为 2mm，并且切削宽度ae为20mm。铣削为干式的。
[0121] 与采用比较用工具所实现的相比，采用实例3的根据本发明制造的切削工具实现 了更大的铣削长度，直至使用寿命的终点。使用寿命的终点由达到〇. 2mm的磨损标记宽度 或切削刃断裂限定。
[0122] 采用受测试的切削工具实现了以下铣削长度（在所谓的"单齿测试"中，两个铣削 测试的平均值）。
[0123] 实例 3:
[0124] 8500mm (和 2800mm/ 微米层厚度）
[0125] 实例4 (根据现有技术的TiAlN涂层）：
[0126] 8250mm (和 1 700mm/ 微米层厚度）。
【主权项】
1. 一种制造带涂层的切削工具的方法，所述切削工具具有基体，以及施加到所述基体 的具有至少一个氧化物层的涂层，所述方法包括以下步骤： 在存在反应气体的情况下，电压脉冲溅射至少一种阴极金属，所述阴极金属选自镁、 错、钪、纪、娃、锌、钛、错、铪、络、银、钽，以及它们的混合物和合金；和 沉积至少一个氧化物层至所述基体上，所述氧化物层通过所述反应气体与溅射的阴极 金属反应形成， 其中所述阴极金属至少包括铝， 其中一氧化二氮，任选地在与氮的混合物中，用作所述反应气体，并且 其中所述至少一个氧化物层以所述至少一种阴极金属的氧化物、混合氧化物或氧化物 混合物，任选地在与一种或多种所述阴极金属的氧氮化物的混合物中的形式形成。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基体选自硬质金属、金属陶瓷、立方 晶型氮化硼、钢和陶瓷。3. 根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，在所述基体上施加氮化铝钛 底层。4. 根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述电压脉冲溅射在使用具有 一定份额的另外的阴极金属的一个或多个铝阴极的情况下实施，所述阴极金属诸如Mg、Sc、 Y、Si、Zn、Ti、Zr、Hf、Cr、Nb和/或Ta，它们的混合物和合金，以及它们与铝的混合物和合 金。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，电压脉冲溅射在使用一个或 多个铝阴极和至少一个其他阴极的情况下实施，所述其它阴极包括钛、锆、铪、硅和/或铬、 它们的混合物，和它们的合金，以及它们与铝的混合物和合金。6. 根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述至少一个氧化物层由氧化 铝构成，任选地掺杂有一定份额的至少一种其他阴极金属，所述阴极金属选自Mg、Sc、Y、Si、 Zn、Ti、Zr、Hf、Cr、Nb和Ta，以及它们的组合。7. 根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述至少一个氧化物层由掺杂 有至少一种另外的阴极金属的氧化铝构成，其中所述另外的金属选自Mg、Sc、Y、Si、Zn、Ti、 Zr、Hf、Cr、Nb和Ta，并且所述另外的阴极金属的份额为I至30原子％。8. 根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述涂层包括多个氧化物层，任 选地与金属Ti、Zr、Hf、Cr、Nb和Ta的一种或多种氮化物或碳氮化物交替，或与氮化铝钛交 替。9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述多个氧化物层具有铝含量从所述基 体向最外侧氧化物层的方向下降的梯度。10. 根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，交替层的厚度分别为约0.1 y m至 0? 5 u m〇11. 根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述溅射在使用氩气和一氧化 二氮的气体混合物的情况下实施，其中所述气体混合物中的一氧化二氮的份额为5至10体 积％。12. 根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述溅射通过中频脉冲溅射以 10至IOOkHz范围内的交变场频进行。13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述溅射在使用双极脉冲阴极的情况 下以10至IOOkHz范围内的脉冲频率进行。14. 一种具有基体和涂层的切削工具，其特征在于，所述涂层具有一个或多个氧化物 层，所述氧化物层可通过根据权利要求1至13中任一项的方法获得。15. 根据权利要求14所述的切削工具，其特征在于，直接在所述基体上施加氮化铝钛 底层。16. 根据权利要求14或15所述的切削工具，其特征在于，所述至少一个氧化物层由氧 化铝和任选的氧氮化铝构成，任选地掺杂有一定份额的至少一种其他阴极金属，所述阴极 金属选自]\%、3(3、￥、31、211、11、21'、1^、0、吣和1&，以及它们的组合。17. 根据权利要求16所述的切削工具，其特征在于，所述至少一个氧化物层由掺杂有 至少一种另外的阴极金属的氧化铝和任选的氧氮化铝构成，其中所述另外的金属选自Mg、 Sc、Y、Si、Zn、Ti、Zr、Hf、Cr、Nb和Ta，并且所述另外的阴极金属的份额为1至30原子％。18. 根据权利要求14至17中任一项所述的切削工具，其特征在于，所述涂层包括多个 氧化物层，任选地与金属Ti、Zr、Hf、Cr、Nb和Ta的一种或多种氮化物或碳氮化物交替，或 与氮化铝钛层交替。19. 根据权利要求18所述的切削工具，其特征在于，所述多个氧化物层具有铝含量从 所述基体向最外侧氧化物层的方向下降的梯度。20. 根据权利要求14至19中任一项所述的切削工具，其特征在于，所述涂层具有由所 述氧化物层形成的覆盖层。21. 根据权利要求20所述的切削工具，其特征在于，所述覆盖层具有0. 1至0. 5 y m范 围内的层厚度。22. 根据权利要求21所述的切削工具，其特征在于，所述涂层由直接施加到所述基体 的氮化铝钛层和由所述氧化物层形成的覆盖层组成。23. 根据权利要求14至22中任一项所述的带涂层的切削工具用于切削加工金属和金 属合金，尤其是钢、铸铁、镍合金和钛合金的用途。
【专利摘要】本发明涉及制造带涂层的切削工具的方法，其中具有至少一个氧化物层的涂层采用PVD法施加到底层。所述方法包括在存在反应气体的情况下，电压脉冲溅射至少一种阴极金属，所述金属选自镁、铝、钪、钇、硅、锌、钛、锆、铪、铬、铌、钽，以及它们的混合物和合金；和沉积至少一个氧化物层至所述基体上，所述氧化物层通过所述反应气体与溅射的阴极金属反应形成。所述阴极金属至少包括铝。一氧化二氮用作所述反应气体。所述至少一个氧化物层为所述至少一种阴极金属的氧化物、混合氧化物或氧化物混合物的形式。
【IPC分类】C23C14/06, C23C14/08
【公开号】CN104975259
【申请号】CN201510151774
【发明人】J·科尔申
【申请人】钴碳化钨硬质合金公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年4月1日
【公告号】DE102014104672A1, US20150284837