[发明专利]耐磨层及其制备方法

权利要求书

1.用于工具例如铣刀、刀片、压铸模等的耐磨层，尤其是通过物理气相沉积(PVD)淀积的耐磨层，所述耐磨层具有一般组成AlNbX，其中X表示N、C、B、CN、BN、CBN、NO、CO、BO、CNO、BNO、CNCO，其特征在于，Nb份额低于40at％，和/或制备所用的铝粉掺有相对于铝为10～50at％的锆。

2.根据权利要求1所述的耐磨层，其特征在于，所述耐磨层具有以下组成：

Nb_1-a-bAl_a(Si_b)X，

其中

X是选自N、C、B、CN、BN、CBN、NO、CO、BO、CNO、BNO、CNCO的至少一种要素，并且

对于a和b，满足以下范围：

0.6＜a≤0.9

0≤b≤0.2。

3.根据权利要求1所述的耐磨层，其特征在于，所述耐磨层具有以下组成：

Nb_1-a-b(Al_1-cZr_c)_a(Si_b)X，

其中

X表示N、C、B、CN、BN、CBN、NO、CO、BO、CNO、BNO、CNCO，并且

0.3＜a≤0.9

0≤b≤0.2

0.1＜c≤0.5。

4.根据权利要求1和/或3所述的耐磨层，其特征在于，向所述铝粉中添加20～30at％锆。

5.根据权利要求4所述的耐磨层，其特征在于，向所述铝粉中混入25at％锆，使得能形成具有75at％铝和25at％锆的原子比的金属间相Al₃Zr。

6.制备上述权利要求中任一项所述的耐磨层的方法，其特征在于，为了将所述层淀积到工具上蒸发靶-电弧，其中该靶基本上是AlNb靶，其在反应性气氛中蒸发，其中如此调整Nb与Al的比例：使得所述层中的Nb含量为10～40％，和/或为了制备靶以10～50at％的Zr量将Zr掺入到所述Al粉中。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，向铝粉中掺入20～30at％Zr。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，铝与锆的原子比为75at％比25at％。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的方法，其特征在于，如此混合靶，使得通过电弧蒸发淀积的耐磨层具有以下组成：

Nb_1-a-bAl_a(Si_b)X，

其中

X是选自N、C、B、CN、BN、CBN、NO、CO、BO、CNO、BNO、CNCO的至少一种要素，并且

对于a和b，满足以下范围：

0.6＜a≤0.9

0≤b≤0.2。

10.根据权利要求6～9中任一项所述的方法，其特征在于，如此混合所述靶，使得淀积的耐磨层具有以下组成：

Nb_1-a-b(Al_1-cZr_c)_a(Si_b)X，

其中

X表示N、C、B、CN、BN、CBN、NO、CO、BO、CNO、BNO、CNCO，并且

0.3＜a≤0.9

0≤b≤0.2

0.1＜c≤0.5。

11.根据权利要求6～10中任一项所述的方法，其特征在于，为了适配Nb和铝的熔点首先制备铝锆金属间相混合物，其中锆含量为10～15at％锆，优选为20～30at％锆，特别优选为25at％锆。

12.权利要求1～5中任一项所述的、用权利要求6～11中任一项所述方法制备的耐磨层用于铣削刀具例如滚齿刀、球头铣刀、平面铣刀或成型铣刀，铰刀、扩孔钻、转位式刀片、铸型或者压铸模的用途。