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1. WO2010108893 - PVD BESCHICHTETES WERKZEUG

Veröffentlichungsnummer WO/2010/108893
Veröffentlichungsdatum 30.09.2010
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2010/053714
Internationales Anmeldedatum 22.03.2010
IPC
C23C 30/00 2006.1
CSektion C Chemie; Hüttenwesen
23Beschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Chemische Oberflächenbehandlung; Diffusionsbehandlung von metallischen Werkstoffen; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, Aufstäuben, Ionenimplantation oder chemisches Abscheiden aus der Dampfphase; Inhibieren von Korrosion metallischer Werkstoffe oder von Verkrustung allgemein
CBeschichten metallischer Werkstoffe; Beschichten von Werkstoffen mit metallischen Stoffen; Oberflächenbehandlung metallischer Werkstoffe durch Diffusion in die Oberfläche, durch chemische Umwandlung oder Substitution; Beschichten allgemein durch Vakuumbedampfen, durch Aufstäuben, durch Ionenimplantation oder durch chemisches Abscheiden aus der Dampfphase
30Beschichten mit metallischen Stoffen, gekennzeichnet nur durch die Zusammensetzung des metallischen Stoffes, d.h. nicht durch das Beschichtungsverfahren gekennzeichnet
CPC
C23C 14/0641
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
14Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
06characterised by the coating material
0641Nitrides
C23C 14/081
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
14Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
06characterised by the coating material
08Oxides
081of aluminium, magnesium or beryllium
C23C 28/04
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
28Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
04only coatings of inorganic non-metallic material
C23C 28/042
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
28Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
04only coatings of inorganic non-metallic material
042including a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxides, ZrO2, rare earth oxides
C23C 28/044
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
28Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
04only coatings of inorganic non-metallic material
044coatings specially adapted for cutting tools or wear applications
C23C 28/40
CCHEMISTRY; METALLURGY
23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
28Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
40Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition
Anmelder
  • WALTER AG [DE]/[DE] (AllExceptUS)
  • SCHIER, Veit [DE]/[DE] (UsOnly)
  • DROBNIEWSKI, Jörg [DE]/[DE] (UsOnly)
Erfinder
  • SCHIER, Veit
  • DROBNIEWSKI, Jörg
Vertreter
  • WEBER, Roland
Prioritätsdaten
10 2009 001 765.823.03.2009DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) PVD BESCHICHTETES WERKZEUG
(EN) PVD-COATED TOOL
(FR) OUTIL REVÊTU PAR PVD
Zusammenfassung
(DE)
Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug mit einem Grundkörper und einer darauf angebrachten mehrlagigen Beschichtung. Um verbesserte Schneidwerkzeuge bereitzustellen, die eine erhöhte Beständigkeit gegenüber Kammrissbildung, tribochemischem Verschleiß und dadurch bedingte Kolkbildung aufweisen, besteht der Grundkörper aus einem Hartmetall, welches 5 bis 8 Gew.-% Co, 0 bis 2 Gew.-% TaC, 0 bis 1 Gew.-% NbC und 89 bis 95 Gew.-% WC mit einer mittleren Korngröße von 1 bis 5 μm umfasst, und die Beschichtung weist eine erste Lage aus TiAIN mit einer Schichtdicke von 1 bis 5 μm und eine zweite Lage aus Aluminiumoxid mit einer Schichtdicke von 1 bis 4 μm auf, wobei die Beschichtung weiter auf der zweiten Lage aus Aluminiumoxid zusätzlich n alternierend übereinander aufgebrachte Lagen aus TiAIN und Lagen aus Aluminiumoxid mit jeweils einer Schichtdicke von 0, 1 bis 0,5 μm umfasst, wobei n sich auf jede einzelne Lage bezieht und eine gerade Zahl von 0 bis 10 ist, und wobei die Gesamtschichtdicke der Beschichtung 2 bis 16 μm beträgt und die Beschichtung im PVD-Verfahren erzeugt wird.
(EN)
The invention relates to a cutting tool, comprising a main body and a multi-layer coating applied thereon. In order to provide improved cutting tools which exhibit a higher resistance to the formation of comb cracks, tribochemical wear and resulting cratering, the main body is made of hard metal which comprises 5 to 8% by weight Co, 0 to 2% by weight TaC, 0 to 1% by weight NbC, and 89 to 95% by weight WC having an average particle size of 1 to 5 μm, and the coating comprises a first layer made of TiAIN having a layer thickness of 1 to 5 μm and a second layer made of alumina having a layer thickness of 1 to 4 μm, wherein on the second layer made of alumina the coating additionally comprises n alternating layers made of TiAIN and layers made of alumina, which are applied on top of each other and each have a layer thickness of 0.1 to 0.5 μm, where n refers to each individual layer and is an even number from 0 to 10, and wherein the total layer thickness of the coating is 2 to 16 μm and the coating is produced by way of the PVD method.
(FR)
L'invention concerne un outil de coupe doté d'un corps de base sur lequel est appliqué un revêtement multicouche. Pour obtenir de meilleurs outils de coupe qui présentent une résistance accrue vis-à-vis de la formation de fissures en peigne, de l'usure tribochimique et de l'érosion qui en résulte, le corps de base est constitué d'un métal dur qui contient de 5 à 8 % en poids de Co, de 0 à 2 % en poids de TaC, de 0 à 1 % en poids de NbC et de 89 à 95 % en poids de WC et dont la taille moyenne des grains est comprise entre 1 et 5 μm, et le revêtement présente une première couche de TiAIN d'une épaisseur de 1 à 5 μm et une deuxième couche d'oxyde d'aluminium d'une épaisseur de 1 à 4 μm, le revêtement comprenant en outre sur la deuxième couche d'oxyde d'aluminium n couches superposées en alternance de TiAIN et des couches d'oxyde d'aluminium, chacune d'une épaisseur de 0,1 à 0,5 μm, n désignant chaque couche séparée et étant un nombre pair compris entre 0 et 10, l'épaisseur totale du revêtement étant de 2 à 16 μm et le revêtement étant formé selon un procédé PVD.
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