[发明专利]涂层切削工具及其制造方法

权利要求书

1.一种制造涂层切削工具的方法，所述涂层切削工具由基材和单层或多层硬质材料涂层组成，所述基材选自硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼(cBN)、多晶金刚石(PCD)或高速钢(HSS)，并且所述硬质涂层包含至少一个Al_aCr_bMe_cO_dN_e层，其中a、b、c、d和e是原子比，并且其中

a+b+c+d+e＝1，

a、b、d和e各自>0，

c＝0或c＞0，

a≥b，

c/(a+b+c)≤0.1，优选≤0.05，

0.1≤d/(d+e)≤0.5，

其中Me是选自Ti、Zr、Ta、Nb、Hf、Si和V的至少一种元素，并且

其中所述Al_aCr_bMe_cO_dN_e层通过电弧气相沉积工艺(电弧-PVD)使用含Al和Cr的靶来沉积，所述靶中Al:Cr的原子比在95:5至50:50的范围内，并且其中

-反应气体混合物含有O₂气体和N₂气体，其中任选地，一部分或全部的所述O₂气体和一部分的所述N₂气体被含氮和氧的气体代替，所述含氮和氧的气体选自一氧化二氮N₂O、一氧化氮NO、二氧化氮NO₂和四氧化二氮N₂O₄，

-所述反应气体混合物任选地含有一种或多种惰性气体，

-总气体压力在7Pa至20Pa的范围内，

-O₂分压为0.001Pa至0.1Pa，

-0.002≤(流速(O₂)/流速(N₂)≤0.02，

-(流速(O₂)+流速(N₂))/流速(惰性气体)≥4。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述靶中Al:Cr原子比在90:10至50:50的范围内，优选在80:20至60:40的范围内。

3.根据权利要求1和2中的任一项所述的方法，其中所述总气体压力≥8Pa，优选≥10Pa，和/或所述总气体压力≤15Pa。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中(流速(O₂)+流速(N₂))/流速(惰性气体)≥5，优选≥8，或者所述反应气体混合物不含惰性气体。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中总蒸发器电流(以安培[A]计)与O₂流速(以sccm计)的比率在15:1至6:1的范围内，优选在14:1至10:1的范围内。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中偏压在20至100V的范围内。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述O₂分压在0.01至0.1Pa的范围内，优选在0.01至0.02Pa的范围内。