[發明專利]用于沉積涂層的方法和涂層切削工具

無效

• 申請號: 201380028292.3
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN104379796A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 喬恩·安德森;馬茨·約翰松;雅各布·舍倫
• 申請（專利權）人: 山高刀具公司
• 主分類號: C23C14/02
• 分類號: C23C14/02;C23C14/06;C23C14/32;C23C14/35;C23C30/00;C23C14/34;C23C28/04;C23C28/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張爽;郭國清

1.一種用于將硬質耐磨涂層沉積在硬質合金的工具刀體(1)上的方法，所述硬質合金例如是燒結碳化物、金屬陶瓷、陶瓷、立方氮化硼基材料或高速鋼的硬質合金，其中所述涂層包含層(2)，和所述方法包括

-使用包含元素Me的元素復合材料和/或合金化源材料，通過高度電離物理氣相沉積來沉積所述層(2)，其中Me為Ti、V、Cr、Y、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、B、Al和Si中的一種或多種，

-使用包含元素C、N、O和S中的一種或多種的工藝氣體，

-在總層沉積時間D_總的至少一個部分D_hi期間，其中i＝1、2、3……，施加第一基底偏置電位U_b1，其中-900V<U_b1<-300V，其中D_hi>0.05D_總，由此在所述至少一個部分D_hi期間形成一個第一子層(3)，和

-在總沉積時間D_總的至少一個部分D_li期間，其中i＝1、2、3……，施加第二基底偏置電位U_b2，其中-150V<U_b2<0V，其中D_li>0.05D_總，所述部分D_li處于部分D_hi之前、之后和/或之間，和由此在所述至少一個部分D_li期間形成一個第二子層(4)。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述基底偏置電位在部分D_hi與部分D_li之間或在部分D_li與部分D_hi之間的斜坡時間小于0.02D_總，優選小于0.01D_總。

3.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述第一基底偏置電位U_b1在-350V與-700V之間。

4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述方法包括

-使用具有一個或多個陰極的陰極電弧蒸發，

-施加工藝壓力p，其中0.3Pa<p<8Pa，

-施加工藝溫度T，其中200℃<T<800℃，和

-對于每一陰極施加在50A與300A之間的蒸發電流。

5.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其中所述方法包括

-使用高度電離磁控濺射，

-施加工藝壓力p，其中0.1Pa<p<5Pa，

-施加工藝溫度T，其中200℃<T<800℃，和

-向濺射靶材施加在0.5W/cm²與15W/cm²之間的平均功率密度。

6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述層沉積包含至少兩個部分D_hi。

7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述層沉積包含至少一個序列D_li+D_hi，其中i＝1、2、3……，每一部分D_hi處于每一序列D_li+D_hi的末端處。

8.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述層沉積包含單一部分D_h1和單一部分D_l1，所述部分D_h1處于所述層沉積時間的末端處。

9.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述方法包括以如下方式來沉積所述層，即，使用具有根據化學式Ti_1-X1-Y1Al_X1Me_Y1的組成的源材料，其中0.2<X1<0.7，優選0.4<X1<0.7，0≤Y1<0.3，優選0≤Y1<0.15，最優選Y1＝0，和含有元素N、C和O中的一種或多種的工藝氣體，優選所述工藝氣體為N₂。