[发明专利]涂覆的马氏体钢制品和形成涂覆的钢制品的方法

权利要求书

1.一种涂覆的钢制品(12)，具有通过物理气相沉积(PVD)方法、通过化学气相沉积(CVD)方法或通过等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)方法，但排除原子层沉积(ALD)方法或等离子体增强的ALD方法应用在所述制品的至少一个表面区域上的具有高硬度和高耐磨性的至少一个层(112；112，112'；112，112'，112")，和至少一个ALD层，所述至少一个ALD层包括通过ALD方法沉积在具有高硬度和高耐磨性的所述至少一个层上的至少一个材料层(114)，其中由其制成所述制品的所述钢是马氏体等级的钢，所述钢制品的所述至少一个表面区域具有清洁的或蚀刻的钢表面，其中通过PVD方法、通过CVD方法或通过PECVD方法，但排除ALD方法或等离子体增强的ALD方法应用的具有高硬度和高耐磨性的所述至少一个层(112；112，112'；112，112'，112")是DLC层、金属-DLC层或CrAlN层，且具有在0.5微米至4微米范围内的厚度和在20GPa至100GPa范围内的硬度，且其中所述至少一个ALD层选自包括以下的组：Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、Ta₂O₅、HfO₂、前述中的任何的混合层和前述中的两种或更多种的多层结构，其中所述DLC层或金属-DLC层是以下中的一种：不含氢的四角形“ta-C”涂层、结合氢的ta-C:H涂层、不具有结合的氢的a-C无定形碳涂层、具有结合的氢的a-C:H涂层和包括金属碳化物材料的a-C:H:Me涂层。

2.根据权利要求1所述的涂覆的钢制品，其中具有高硬度和高耐磨性的所述至少一个层(112；112，112'；112，112'，112")具有在30GPa至90GPa范围内的硬度。

3.根据权利要求2所述的涂覆的钢制品，其中具有高硬度和高耐磨性的所述至少一个层(112；112，112'；112，112'，112")具有在40GPa至80GPa范围内的硬度。

4.根据权利要求3所述的涂覆的钢制品，其中具有高硬度和高耐磨性的所述至少一个层(112；112，112'；112，112'，112")具有在50至70GPa范围内的硬度。

5.根据权利要求1所述的涂覆的钢制品，其中所述至少一个ALD层具有在1nm至100nm范围内的厚度。

6.根据权利要求5所述的涂覆的钢制品，其中所述至少一个ALD层具有在10nm至40nm范围内的厚度。

7.根据权利要求6所述的涂覆的钢制品，其中所述至少一个ALD层具有在20nm至30nm范围内的厚度。

8.根据权利要求1所述的涂覆的钢制品，其中所述金属碳化物材料为碳化钨。

9.根据权利要求1所述的涂覆的钢制品，其中所述马氏体等级的钢是轴承钢和可冷加工的钢中的至少一种。

10.根据前述权利要求1至9中任一项所述的涂覆制品，其中所述马氏体等级的钢是100Cr6、100CrMn6、16MnCr5、C80或X30CrMoN 15 1或Din:1.4108或SAE:AMS5898中的一种。

11.根据权利要求1所述的涂覆制品，其中在应用所述至少一个ALD层之前，Al₂O₃、TiO₂或SiO₂的另外的层(112")通过PVD沉积在通过PVD方法、通过CVD方法或通过PECVD方法，但排除ALD方法或等离子体增强的ALD方法应用的具有高硬度和高耐磨性的所述至少一个层(112；112，112')上。

12.根据权利要求11所述的涂覆制品，其中所述至少一个ALD层的组成对应于通过PVD沉积的所述另外的层(112")的组成。

13.根据权利要求11或12所述的涂覆制品，其中通过PVD沉积的所述另外的层具有在0.5至2微米范围内的厚度。

14.根据权利要求11或12所述的涂覆制品，其中所述另外的PVD层通过磁控管溅射、反应性磁控管溅射或通过双磁控管溅射来沉积，前述中的任何使用或没有使用等离子体增强来执行。