Керамические инструменты из al2o3 со слоем, усиленным диффузионным связыванием - RU2006144956A

Реферат

1. Режущий инструмент, содержащий подложку, включающую оксид алюминия и оксид циркония; и усиленный диффузным связыванием слой.

2. Режущий инструмент по п.1, дополнительно содержащий

износостойкое покрытие.

3. Режущий инструмент по п.1, в котором усиленный диффузным связыванием слой включает продукты взаимодействия между газообразной смесью, содержащей азот и хлорид алюминия, и оксидом циркония.

4. Режущий инструмент по п.1, в котором толщина усиленного диффузным связыванием слоя составляет от 0,25 до 2,0 мкм.

5. Режущий инструмент по п.1, в котором усиленный диффузным связыванием слой включает по меньшей мере одно из следующих соединений: оксид циркония, нитриды циркония и нитриды алюминия.

6. Способ по п.1, в котором подложка включает от 0,5 до 45 мас.% оксида циркония.

7. Способ по п.6, в котором подложка включает от 0,5 до 26 мас.% оксида циркония.

8. Способ по п.7, в котором подложка включает от 2 до 26 мас.% оксида циркония.

9. Способ по п.8, в котором подложка включает от 9 до 11 мас.% оксида циркония.

10. Способ по п.1, в котором подложка включает от 0,3 до 35 мас.% циркония.

11. Способ по п.10, в котором подложка включает от 6 до 20 мас.%.

12. Режущий инструмент по п.2, в котором покрытие включает по меньшей мере одно из таких соединений, как карбид металла, нитрид металла, металлический кремний и оксид металла, выбранного из групп ΙΙΙА, IVB, VB и VIB Периодической таблицы.

13. Режущий инструмент по п.12, в котором покрытие включает по меньшей мере одно из таких соединений, как нитрид титана (TiN), карбонитрид титана (TiCN), нитрид титана-алюминия (TiAlN), нитрид титана-алюминия плюс углерод (TiAlN+С), нитрид алюминия-титана (AlTiN), нитрид алюминия-титана плюс углерод (AlTiN+С), нитрид титана-алюминия плюс карбид вольфрама/углерод (TiAlN+WC/С), нитрид алюминия-титана плюс карбид вольфрама/углерод (AlTiN+WC/С), оксид алюминия (Al₂O₃), диборид титана (TiB₂), карбид вольфрама/углерод (WC/C), нитрид хрома (CrN) и нитрид алюминия-хрома (AlCrN).

14. Режущий инструмент по п.2, дополнительно включающий второй слой покрытия.

15. Режущий инструмент по п.14, в котором второй слой покрытия включает по меньшей мере одно из таких соединений, как карбид металла, нитрид металла, металлический кремний и оксид металла, выбранного из групп ΙΙΙА, IVB, VB и VIB Периодической таблицы.

16. Режущий инструмент по п.15, в котором второй слой покрытия включает по меньшей мере одно из таких соединений, как нитрид титана (TiN), карбонитрид титана (TiCN), нитрид титана-алюминия (TiAlN), нитрид титана-алюминия плюс углерод (TiAlN+С), нитрид алюминия-титана (AlTiN), нитрид алюминия-титана плюс углерод (AlTiN+С), нитрид титана-алюминия плюс карбид вольфрама/углерод (TiAlN+WC/С), нитрид алюминия-титана плюс карбид вольфрама/углерод (AlTiN+WC/С), оксид алюминия (Al₂O₃), диборид титана (TiB₂), карбид вольфрама/углерод (WC/C), нитрид хрома (CrN) и нитрид алюминия-хрома (AlCrN).

17. Режущий инструмент по п.12, в котором покрытие имеет толщину от 1 до 20 мкм.

18. Режущий инструмент по п.15, в котором второе покрытие имеет толщину от 1 до 20 мкм.

19. Режущая вставка, содержащая подложку, содержащую оксид алюминия и оксид циркония; промежуточный слой, включающий нитриды циркония, оксид циркония и нитриды алюминия; и первое износостойкое покрытие.

20. Режущая вставка по п.19, дополнительно содержащая второе износостойкое покрытие.

21. Режущая вставка по п.20, в которой общая толщина первого износостойкого покрытия и второго износостойкого покрытия составляет от 1 до 20 мкм.

22. Режущая вставка по п.21, в которой первое износостойкое покрытие и второе износостойкое покрытие независимо включают по меньшей мере одно из таких соединений, как карбид металла, нитрид металла, металлический кремний и оксид металла, выбранного из групп ΙΙ ΙА, IVB, VB и VIB Периодической таблицы.

23. Режущая вставка по п.22, в которой первое износостойкое покрытие и второе износостойкое покрытие независимо включают по меньшей мере одно из таких соединений, как нитрид титана (TiN), карбонитрид титана (TiCN), нитрид титана-алюминия (TiAlN), нитрид титана-алюминия плюс углерод (TiAlN+С), нитрид алюминия-титана (AlTiN), нитрид алюминия-титана плюс углерод (AlTiN+С), нитрид титана-алюминия плюс карбид вольфрама/углерод (TiAlN+WC/С), нитрид алюминия-титана плюс карбид вольфрама/углерод (AlTiN+WC/С), оксид алюминия (Al₂O₃), диборид титана (TiB₂), карбид вольфрама/углерод (WC/C), нитрид хрома (CrN) и нитрид алюминия-хрома (AlCrN).

24. Режущая вставка по п.21, дополнительно включающая третье износостойкое покрытие.

25. Режущая вставка по п.24, в которой третье износостойкое покрытие включает по меньшей мере одно из таких соединений, как карбид металла, нитрид металла, металлический кремний и оксид металла, выбранного из групп ΙΙΙА, IVB, VB и VIB Периодической таблицы.

26. Режущая вставка по п.25, в которой третье износостойкое покрытие включает по меньшей мере одно из таких соединений, как нитрид титана (TiN), карбонитрид титана (TiCN), нитрид титана-алюминия (TiAlN), нитрид титана-алюминия плюс углерод (TiAlN+С), нитрид алюминия-титана (AlTiN), нитрид алюминия-титана плюс углерод (AlTiN+С), нитрид титана-алюминия плюс карбид вольфрама/углерод (TiAlN+WC/С), нитрид алюминия-титана плюс карбид вольфрама/углерод (AlTiN+WC/С), оксид алюминия (Al₂O₃), диборид титана (TiB₂), карбид вольфрама/углерод (WC/C), нитрид хрома (CrN) и нитрид алюминия-хрома (AlCrN).

27. Режущая вставка по п.24, в которой первое износостойкое покрытие включает нитрид титана, второе износостойкое покрытие включает карбонитрид титана и третье износостойкое покрытие включает нитрид титана.

28. Режущая вставка по п.27, в которой промежуточный слой имеет толщину от 0,25 до 2 мкм.

29. Режущая вставка по п.28, в которой по меньшей мере первое износостойкое покрытие, или второе износостойкое покрытие, или третье износостойкое покрытие наносят химическим осаждением из паровой фазы.

30. Режущая вставка по п.29, в которой содержание оксида циркония составляет от 0,5 до 45 мас.%.

31. Способ нанесения покрытия на режущий инструмент, при котором осуществляют воздействие на подложку хлоридом алюминия и азотом, при этом подложка содержит оксид алюминия и диоксид циркония; и нанесение на подложку первого слоя покрытия по меньшей мере одним из таких методов, как химическое осаждение из паровой фазы или физическое осаждение из паровой фазы.

32. Способ по п.31, в котором подложка включает от 0,5 до 45 мас.% оксида циркония.

33. Способ по п.32, в котором подложка включает от 0,5 до 26 мас.% оксида циркония.

34. Способ по п.33, в котором подложка включает от 2 до 26 мас.% оксида циркония.

35. Способ по п.34, в котором подложка включает от 0, 5 до 11 мас.% оксида циркония.

36. Способ по п.35, в котором подложка включает от 9 до 11 мас.% оксида циркония.

37. Способ по п.32, в котором осуществляют воздействие на подложку хлоридом алюминия и азотом путем воздействия на подложку газообразной смесью, содержащей хлорид алюминия и азот.

38. Способ по п.37, в котором газообразная смесь находится под давлением, составляющим от 200 до 1500 мбар.

39. Способ по п.38, в котором газообразная смесь находится под давлением, составляющим от 500 до 1000 мбар.

40. Способ по п.32, в котором газообразная смесь имеет температуру от 50 до 1400°С.

41. Способ по п.40, в котором газообразная смесь имеет температуру от 50 до 1200°С.

42. Способ по п.41, в котором газообразная смесь имеет температуру от 500 до 1200°С.

43. Способ по п.42, в котором газообразная смесь имеет температуру от 1000 до 1200° С.

44. Способ по п.43, в котором газообразная смесь имеет содержание хлорида алюминия от 25 до 99 мас.%.

45. Способ по п.44, в котором газообразная смесь имеет содержание хлорида алюминия от 75 до 99 мас.%.

46. Способ по п.31, в котором покрытие подложки по меньшей мере одним из таких способов как химическое осаждение из паровой фазы или физическое осаждение из паровой фазы обеспечивает получение покрытия, включающего по меньшей мере одно из таких соединений, как карбид металла, нитрид металла, металлический кремний и оксид металла, выбранного из групп ΙΙΙА, IVB, VB и VIB Периодической таблицы.

47. Способ по п.46, в котором покрытие включает по меньшей мере одно из таких соединений, как нитрид титана (TiN), карбонитрид титана (TiCN), нитрид титана-алюминия (TiAlN), нитрид титана-алюминия плюс углерод (TiAlN+С), нитрид алюминия-титана (AlTiN), нитрид алюминия-титана плюс углерод (AlTiN+С), нитрид титана-алюминия плюс карбид вольфрама/углерод (TiAlN+WC/С), нитрид алюминия-титана плюс карбид вольфрама/углерод (AlTiN+WC/С), оксид алюминия (Al₂O₃), диборид титана (TiB₂), карбид вольфрама/углерод (WC/C), нитрид хрома (CrN) и нитрид алюминия-хрома (AlCrN).

48. Способ по п.31, дополнительно включающий нанесение на подложку второго покрытия одним из таких способов, как физическое осаждение из паровой фазы или химическое осаждение из паровой фазы.

49. Способ по п.48, в котором осуществляют нанесение на подложку второго покрытия для получения второго покрытия, включающего по меньшей мере одно из таких соединений, как карбид металла, нитрид металла, металлический кремний и оксид металла, выбранного из групп ΙΙ ΙА, IVB, VB и VIB Периодической таблицы.

50. Способ по п.49, в котором второе покрытие включает по меньшей мере одно из таких соединений, как нитрид титана (TiN), карбонитрид титана (TiCN), нитрид титана-алюминия (TiAlN), нитрид титана-алюминия плюс углерод (TiAlN+С), нитрид алюминия-титана (AlTiN), нитрид алюминия-титана плюс углерод (AlTiN+С), нитрид титана-алюминия плюс карбид вольфрама/углерод (TiAlN+WC/С), нитрид алюминия-титана плюс карбид вольфрама/углерод (AlTiN+WC/С), оксид алюминия (Al₂O₃), диборид титана (TiB₂), карбид вольфрама/углерод (WC/C), нитрид хрома (CrN) и нитрид алюминия-хрома (AlCrN).

51. Способ по п.46, в котором первое покрытие имеет толщину от 0,25 до 20 мкм.

52. Способ по п.51, в котором первое покрытие имеет толщину от 0,25 до 5,0 мкм.

53. Способ по п.49, в котором общая толщина покрытия составляет от 1 до 20 мкм.