[发明专利]织构强化的κ-Al2

说明书

本发明公开了一种织构强化的κ‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;涂层工具，包括基体及涂覆在所述基体上的涂层；所述涂层包括至少一层κ‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;涂层，所述κ‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;涂层具有优先在(013)方向生长的显微组织结构，其织构系数TC大于2，所述织构系数TC的定义如下：式中：I(hkl)为通过X射线衍射而测量到的(hkl)晶面的反射强度；Isubgt;0/subgt;为根据PDF卡号880107的衍射反射的标准强度；n为计算中所用的反射晶面的数目；所用的(hkl)反射晶面为(011)、(002)、(013)、(122)、(004)、(132)、(135)。还公开了一种织构强化的κ‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;涂层工具的制备方法。本发明的目的在于提供一种织构强化的κ‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;涂层工具，其具有良好的切削性能。

技术领域

本发明属于加工刀具领域，尤其涉及织构强化的κ-Al₂O₃涂层工具及其制备方法。

背景技术

刀具表面涂层对提升刀具性能有着非常重要的影响。现代机加工领域对高生产效率、环保的要求，以及被加工材料的复杂化和多样化的趋势对刀具涂层的耐磨性能提出了更高的要求。目前的刀具材料，特别是刀具涂层材料为了满足高速干切的需求，必须再进一步提高涂层材料的高温抗磨损能力。Al₂O₃具有优异的力学性能、热稳定性和抗氧化的能力，具有良好的抗前刀面磨损的能力，被认为是金属高速切削加工刀具涂层的理想材料。

目前，通过CVD(化学气相沉积)方法仍然是高质量生产Al₂O₃涂层的主要技术手段。通过CVD方法可以获得三种不同晶型的Al₂O₃涂层，分别是α-Al₂O₃、κ-Al₂O₃和γ-Al₂O₃。其中α-Al₂O₃是唯一稳定的Al₂O₃相，常被用于钢件，铸铁和不锈钢材料的加工。κ-Al₂O₃虽然是亚稳相，但由于其具备韧性高和热导率低的特点，适合不锈钢的加工，同时也能运用于较软的低碳钢和合金钢加工。

目前市面上的带κ-Al₂O₃涂层的刀具在晶体结构和晶体取向方面还有待优化，在切削性能方面还有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种织构强化的κ-Al₂O₃涂层工具及其制备方法，该涂层工具具有良好的切削性能。

本专利方案提供一种织构强化的κ-Al₂O₃涂层工具，包括基体及涂覆在所述基体上的涂层；所述涂层包括至少一层κ-Al₂O₃涂层，所述κ-Al₂O₃涂层具有优先在(013)方向生长的显微组织结构，其织构系数TC大于2，所述织构系数TC的定义如下：

式中

I(hkl)为通过X射线衍射而测量到的(hkl)晶面的反射强度；

I₀为根据PDF卡号880107的衍射反射的标准强度；

n为计算中所用的反射晶面的数目；

所用的(hkl)反射晶面为(011)、(002)、(013)、(122)、(004)、(132)、(135)。