[发明专利]分层涂覆的切削工具

权利要求书

1.切削工具刀片，其包括硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化 硼基材料或高速钢的主体，及多晶金属氮化物层的硬质耐磨叠层涂层， 其特征在于，所述层具有总厚度为0.5至10μm的重复形 式...A/B/A/C/A/B/A/C...，其中层A是立方结构的MeN且Me是金属 元素Ti、Nb、Hf、V、Ta、Zr、Cr或Al的一种或多种，层B是立方 结构的(Ti，Al)N，层C是立方结构的(Ti，Si)N，且所述多晶金属氮化物 层的硬质耐磨叠层涂层的平均组成是46原子％＜Zr+Hf+V +Cr+Nb+Ta+Ti+Al+Si＜54原子％及余量的N，其中单独层A的平均厚 度(d_A)是2＜d_A＜100nm，单独层B的平均厚度(d_B)是4＜d_B＜150，单 独层C的平均厚度(d_C)是4＜d_C＜150，在整个叠层中各层的平均厚度 基本上是恒定的。

2.根据权利要求1的切削工具刀片，其特征在于，所述层具有总 厚度为0.5至5μm的重复形式...A/B/A/C/A/B/A/C...，且所述多晶金属 氮化物层的硬质耐磨叠层涂层的平均组成是48原子％＜Zr+Hf+V +Cr+Nb+Ta+Ti+Al+Si＜52原子％及余量的N。

3.根据权利要求1的切削工具刀片，其特征在于，所述层具有2 ＜d_A＜25nm、4＜d_B＜50和4＜d_C＜50的厚度。

4.根据权利要求1的切削工具刀片，其特征在于，Me是金属元 素Ti、Ta、Nb或Al中的一种或多种。

5.根据权利要求1的切削工具刀片，其特征在于，层B是 (Ti_1-xAl_x)N其中0.3＜x＜0.95，以及层C是(Ti_1-ySi_y)N其中0.04＜y＜ 0.20。

6.根据权利要求5的切削工具刀片，其特征在于，0.45＜x＜0.75， 且0.06＜y＜0.12。

7.根据前述权利要求中任一项的切削工具刀片，其特征在于，所 述涂层是用PVD来进行淀积的。

8.根据权利要求7的切削工具刀片，其特征在于，所述涂层是用 阴极弧蒸发来进行淀积的。

9.根据权利要求1至6中任一项的切削工具刀片，其特征在于， 所述主体涂覆有TiN、TiC、Ti(C，N)或(Ti，Al)N的单层和/或多层内涂层， 和/或涂覆有TiN、TiC、Ti(C，N)或(Ti，Al)N的单层和/或多层外涂层， 总涂层厚度达到0.5至20μm。

10.根据权利要求9的切削工具刀片，其特征在于，总涂层厚度 达到1至10μm。

11.制造根据权利要求1的切削工具刀片的方法，其特征在于， 所述层具有重复形式A/B/A/C/A/B/A/C...，其中层A是MeN且Me是 金属元素Ti、Nb、Hf、V、Ta、Zr、Cr或Al中的一种或多种，层B 是(Ti，Al)N，层C是(Ti，Si)N，所述层是通过阴极弧蒸发生长至总涂层 厚度0.5至5μm的MeN、(Ti，Al)N和(Ti，Si)N立方相，所述阴极弧蒸发 分别使用纯的或合金化的Me阴极，具有在70原子％Ti+30原子％Al 和5原子％Ti+95原子％Al之间组成的Ti+Al阴极，及具有在95原子 ％Ti+5原子％Si和75原子％Ti+25原子％Si之间组成的Ti+Si阴极，并 根据阴极尺寸设定蒸发电流在50A和200A之间，在总压力0.5Pa和 7.0Pa之间的Ar+N₂气氛中，偏压在-10V和-80V之间，温度在350℃ 和700℃之间。