[發明專利]用于切削刀具的涂層

有效

• 申請號: 201410018083.7
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN103966571B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: V·索特凱;D·倫克;H·韋斯特法爾;H·范登伯格;P·萊希特;M·格林菲爾德;Y·劉
• 申請（專利權）人: 鈷碳化鎢硬質合金公司
• 主分類號: C23C16/40
• 分類號: C23C16/40;C23C16/34;B32B15/04;B32B9/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 葛青,盧亞靜

技術領域

本發明涉及用于切削刀具的涂層，并且更特別地涉及通過化學氣相沉積（CVD）而沉積的涂層。

背景技術

包括燒結碳化物切削刀具在內的切削刀具已經在有涂層和無涂層兩種情況中用于對不同金屬和合金進行機加工。為了提高切削刀具的耐磨損性、性能和壽命，已經將一層或多層耐火材料施加到切削刀具的表面上。例如，已經通過CVD并且通過物理氣相沉積（PVD）將TiC、TiCN、TiN和/或Al₂O₃施加到燒結碳化物基底上。雖然在各種應用中在抑制磨損和延長刀具壽命方面是有效的，但是基于上述耐火材料的單層或多層構造的耐火涂層已經逐漸達到其性能極限，由此要求發展用于切削刀具的新的涂層結構。

發明內容

在一個方面，描述了切削刀具，這些切削刀具具有粘附到其上的涂層，在一些實施例中，這些涂層可以展示出希望的耐磨損性以及增加的切削壽命。在一些實施例中，一種涂覆的切削刀具包括一個基底以及一個粘附到該基底上的涂層，該涂層包括至少一個通過化學氣相沉積而沉積的復合層，該復合層包括一個氧氮化鋁相和一個金屬氧化物相，該金屬氧化物相包括至少一種選自周期表的第IVB族的金屬元素的氧化物。在一些實施例中，一個復合層的金屬氧化物相包括多種選自周期表的第IVB族的金屬元素的氧化物。此外，在此所描述的涂層的復合層除了該氧氮化鋁相和金屬氧化物相之外可以進一步包括一種金屬氧氮化合物相，該金屬氧氮化合物相包括至少一種選自周期表的第IVB族的金屬元素的氧氮化合物。

在另一個方面，在此描述了制造涂覆的切削刀具的方法。在一些實施例中，一種制造涂覆的切削刀具的方法包括：提供一個基底并且在該基底上通過化學氣相沉積來沉積涂層的至少一個復合層，該復合層包括一個氧氮化鋁相和一個金屬氧化物相，其中該金屬氧化物相包括至少一種選自周期表的第IVB族的金屬元素的氧化物。在一些實施例中，該金屬氧化物相包括多種選自周期表的第IVB族的金屬元素的氧化物。此外，所沉積的復合層除了該氧氮化鋁相和金屬氧化物相之外還可以包括一種金屬氧氮化合物相，該金屬氧氮化合物相包括至少一種選自周期表的第IVB族的金屬元素的氧氮化合物。

在下面的詳細說明中進一步說明了這些和其他實施例。

附圖說明

圖1展示了根據在此說明的一個實施例的一個涂覆的切削刀具的基底。

圖2是根據在此說明的一個實施例的涂覆的切削鑲片的一個截面的顯微照片，展示了該涂層結構的多個層。

圖3是根據在此說明的一個實施例的一個涂覆的切削鑲片的截面掃描電子顯微鏡（SEM）圖像。

圖4是根據在此說明的一個實施例的復合層表面的SEM圖像。

具體實施方式

通過參考以下詳細說明和實例以及它們的上述和以下說明可以更容易地理解在此描述的實施例。但是，在此描述的元素、設備和方法并不限于在詳細說明和實例中提及的具體實施例。應該認識到，這些實施例僅是本發明原理的展示。在不脫離本發明的精神和范圍的情況下做出的許多修改和修正將是本領域的普通技術人員容易明白的。

I.涂覆的切削刀具

在一個方面，描述了切削刀具，這些切削刀具具有粘附到其上的涂層，在一些實施例中這些涂層可以展示出希望的耐磨損性以及增加的切削壽命。在一些實施例中，一種涂覆的切削刀具包括一個基底以及一個粘附到該基底上的涂層，該涂層包括至少一個通過化學氣相沉積而沉積的復合層，該復合層包括一個氧氮化鋁相和一個金屬氧化物相，該金屬氧化物相包括至少一種選自周期表的第IVB族的金屬元素的氧化物。一個復合層的金屬氧化物相可以包括多種選自周期表的第IVB族的金屬元素的氧化物。此外，在此所描述的涂層的復合層除了該氧氮化鋁相和金屬氧化物相之外可以進一步包括一種金屬氧氮化合物相，該金屬氧氮化合物相包括至少一種選自周期表的第IVB族的金屬元素的氧氮化合物。在此描述的周期表的族是根據CAS命名法確定的。

現在轉向具體的部件，在此描述的涂覆的切削刀具包括一個基底。涂覆的切削刀具的基底可以包括不與本發明的目的相矛盾的任何材料。在一些實施例中，一個基底包括：燒結碳化物、碳化物、陶瓷、金屬陶瓷或鋼。