[发明专利]涂层切削刀具及其制备方法

权利要求书

1.一种涂层切削刀具，其特征在于，包括刀具基体以及设于所述刀具基体上的耐磨涂层，所述耐磨涂层至少包括Al_xTi_1-xC_yN_1-y涂层，其中，0.35≤x≤0.98，0.35≤x+y≤1.05，所述Al_xTi_1-xC_yN_1-y涂层具有相对于晶体{111}和{311}平面的择优织构取向，所述Al_xTi_1-xC_yN_1-y涂层的织构系数满足：0.8≤TC(111)≤6.0，0.8≤TC(311)≤6.0，且3.5≤TC(111)+TC(311)≤6.0。

2.根据权利要求1所述的涂层切削刀具，其特征在于，所述Al_xTi_1-xC_yN_1-y涂层的微观结构为呈纤维状的柱状结构，在垂直于涂层表面的截面上沿Al_xTi_1-xC_yN_1-y涂层生长方向的90％厚度处柱状晶晶粒的平均宽度为d，Al_xTi_1-xC_yN_1-y涂层的厚度为h，h与d的比值h/d≥8。

3.根据权利要求1所述的涂层切削刀具，其特征在于，所述Al_xTi_1-xC_yN_1-y涂层内与所述刀具基体表面垂直的任意剖面，在沿Al_xTi_1-xC_yN_1-y涂层生长方向上，由富Ti层和富Al层交替构成，存在Ti和Al交替的周期性浓度变化，在富Ti层中的Al原子分数低于富Al层中的Al原子分数，富Ti层中的Ti原子分数高于富Al层中的Ti原子分数，且Al原子分数的最高峰位置对应着Ti原子分数的最低峰位置。

4.根据权利要求3所述的涂层切削刀具，其特征在于，所述Al_xTi_1-xC_yN_1-y涂层内与所述刀具基体表面垂直的任意剖面，在沿Al_xTi_1-xC_yN_1-y涂层生长方向上，Al元素分布曲线上高于涂层中Al元素平均原子分数的区域为富Al层的周期宽度d_Al，Al元素分布曲线上低于涂层中Al元素平均原子分数的区域为富Ti层的周期宽度d_Ti，则0.1≤d_Al/d_Ti≤50，且0.1nm≤d_Al≤100nm。

5.根据权利要求4所述的涂层切削刀具，其特征在于，所述富Ti层与富Al层均为面心立方(fcc)晶体结构。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的涂层切削刀具，其特征在于，所述Al_xTi_1-xC_yN_1-y涂层的纳米硬度大于32GPa。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的涂层切削刀具，其特征在于，所述耐磨涂层还包括设于所述刀具基体与Al_xTi_1-xC_yN_1-y涂层之间的硬质基底层，所述硬质基底层的厚度为0.1μm～8μm，所述硬质基底层选自CVD沉积的TiN层、TiCN层和h-AlN层中的一种或其组合。