[发明专利]立方氮化铝钛涂层及其制造方法

权利要求书

1.一种涂覆的切削刀具，包括：

具有一种切削刀具构形的一个基底；以及

一个硬涂层，该硬涂层包括至少一个氮化铝钛层，该氮化铝钛层具有B1立方体相的一种单一相结构和(Al_xTi_1-x)N的组成，其中x是在大约0.46到大约0.52摩尔的范围之内；该硬涂层进一步具有按照XRDSin²Ψ方法测量的、在从大约-0.4GPa到大约-3GPa的范围之内的残余应力以及一种晶体取向，该晶体取向的特征为x射线衍射的(200)与(111)峰强度之比在大约1到大约14的范围之内。

2.如权利要求1所述的涂覆的切削刀具，其中该基底包括烧结碳化钨。

3.如权利要求1所述的涂覆的切削刀具，其中该基底的构形是选自下组中的一种，该组由以下各项组成：端铣刀、铣削工具、车削工具、以及钻孔工具。

4.如权利要求1所述的涂覆的切削刀具，其中该硬涂层具有的平均晶粒大小在从大约15纳米到大约50纳米的范围之内。

5.如权利要求1所述的涂覆的切削刀具，其中该硬涂层的残余应力是在从大约-0.4GPa到大约-2.5GPa的范围之内。

6.一种用于制造具有硬涂层的涂覆的切削刀具的方法，该方法包括以下步骤：

a)提供具有切削刀具构形的一个基底；并且

b)在该基底上沉积一个硬涂层，该硬涂层包括一个氮化铝钛层，这个氮化铝钛层具有B1立方体相的一种单一相结构和(Al_xTi_1-x)N的组成，其中x是在大约0.46摩尔到大约0.52摩尔的范围之内；

其中，该硬涂层具有按照XRD Sin²Ψ方法测量的、在从大约-0.4GPa到大约-3GPa的范围之内的残余应力，并且具有一种晶体取向，该晶体取向的特征为x射线衍射的(200)与(111)峰强度之比在大约1到大约14的范围之内。

7.如权利要求6所述的方法，其中在步骤(b)的过程中该基底温度是在350℃到大约600℃的范围之内。

8.如权利要求6所述的方法，其中在步骤(b)的过程中该基底的偏置电压是在从大约-20V到大约-80V的范围之内。

9.如权利要求6所述的方法，其中在步骤(b)的过程中该基底的偏置电压是在-20V到大约-80V内进行交变。

10.如权利要求6所述的方法，其中该基底包括烧结碳化钨。

11.如权利要求6所述的方法，其中该基底的构形是选自下组中的一种，该组由以下各项组成：端铣刀、铣削工具、车削工具、以及钻孔工具。

12.如权利要求6所述的方法，其中该硬涂层具有的平均晶粒大小是在从大约15纳米到大约50纳米的范围之内。

13.如权利要求6所述的方法，其中沉积一个硬涂层的步骤进一步包括沉积包括选自下组的一种材料的至少一个层，该组由以下各项组成：碳化钛和一种氮化铝钛，这种氮化铝钛在其组成、晶体结构、残余应力、以及晶体取向中有至少一项是与权利要求6中对指定的氮化铝钛所指定的情况不同的。

14.如权利要求6所述的方法，其中该硬涂层的残余应力是在从大约-0.4GPa到大约-2.5GPa的范围之内。