KR20120101435A - 코팅된 물품 및 코팅된 물품을 만들기 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
공구 또는 마모성 부품은 기판 위에 형성된 코팅을 가진다. 코팅은 두 개의 경질 층 사이에 위치된 연성 나노 층으로 이루어진 적어도 하나의 연속체를 포함하며, 코팅은 인접한 연속체들이 경질 층을 공유하는 상태로 경질 층과 연성 나노 층의 교번 배치함으로써 생성되는 다수의 이러한 연속체를 가질 수 있다. 다양한 경질 층은 서로 조성이 다를 수 있으며, 연성 나노 층도 서로 조성이 다를 수 있다. 선택적인 부착 층이 기판과 연속체 사이에 제공될 수 있고, 선택적인 상단 층이 최상위 경질 층 위로 제공될 수 있다. 다양한 층은 단일 챔버에서 물리적 기상 증착에 의해 증착될 수 있다.
Description
본 발명은 경질 층과 연성 나노 층을 가지는 두꺼운 PVD 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된 금속 가공을 위한 절삭 공구 또는 마모성 부품과 같은 물품에 관한 것이다.
코팅은 절삭 공구 또는 마모성 부품의 작업 수명을 증가시킨다는 것이 알려져 있다. PVD 코팅은 CVD 코팅과 비교할 때 몇몇의 우수한 성질을 가지며, 이는 예를 들어 증착된 상태에서 미세립 코팅 및 압축 응력이다. 그러나, 두꺼운 PVD 코팅이 공구 수명을 제한하는 파쇄(spalling), 프리터링(frittering), 절삭 에지 파쇄(cutting edge spalling) 및 플레이킹(flaking)에 영향을 받기 쉽기 때문에, PVD 코팅은 비교적 얇다.
기판의 표면 위로 직접 증착되는 금속 층을 가지는 코팅이 알려져 있다. 이는 기판으로의 PVD 코팅의 부착을 향상시키는 것으로 알려져 있다.
EP 2072637 A2는 적어도 두 개의 비금속, 기능성 층 또는 층 시스템 사이에 배치된 금속 중간층을 가지는 절삭 공구를 위한 코팅을 개시하며, 금속 중간층은 Ti, Mo, Al, Cr, V, Y, Nb, W, Ta 및 Zr, 또는 그 혼합물 중 하나 이상으로부터 선택된 금속 원소의 적어도 60 at%를 포함한다. 비금속, 기능성 층 또는 층 시스템은 질화물, 산화물, 붕화물, 탄화물, 또는 그 조합 중 하나 이상이다.
본 발명의 태양에 따르면, 기판 및 코팅을 포함하는 적어도 부분적으로 코팅된 물품이 제공된다. 물품은 절삭 공구일 수 있거나 마모성 부품일 수 있다. 코팅은 서로 부착되는 연성 나노 층과 경질 층의 교번 층을 가지며, 두 개의 경질 층 사이에 위치된 연성 나노 층을 포함하는 세 개의 층으로 이루어지는 적어도 하나의 연속체가 존재한다.
연성 나노 층은 적어도 70 at%가 금속 원소이다. 연성 나노 층의 적어도 0.5 at%는 Fe, Co, Ni, Cu, Hf, Ag, Au 및 Ru로 이루어진 그룹 중 하나 이상의 금속으로부터 선택된다. 연성 나노 층의 두께는 5nm에서 100nm 사이이다.
경질 층은 질화물, 산화물, 붕화물, 탄화물, 또는 그 조합인 하나 이상의 세라믹 층이다. 경질 층의 두께는 0.05㎛에서 5㎛ 사이이다. 일반적으로 경질 층은 (MeaX1-a)(NwCxByOz)으로 조성되며, 여기서 Me는 Ti, Al, Cr 및 Zr로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속이고, X는 Si, Ta, V, Y 및 Nb로 이루어진 그룹으로부터 선택된 원소 중 하나 이상이며, 여기서 0.75<a≤1.0; 그리고 w+x+y+z=1 이다.
일부 실시예에 따르면, 연성 나노 층은 Fe, Co, Ni, Cu, Hf, Ag, Au 및 Ru로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속으로 이루어진 순수 금속 층이다.
일부 실시예에서, 연성 나노 층은 Fe, Co, Ni, Cu, Hf, Ag, Au, 및 Ru로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 0.5 at%에서 99.5 at% 사이로 포함하고 그 나머지는 Al, Y 및 내화 금속으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 포함하는 순수 금속 층이다.
본 발명의 일부 실시예에서, 연성 나노 층은 N, O, C, B 및 그 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 비 금속 성분을 추가로 포함하는 아화학량론적 세라믹이다.
일부 실시예에 따르면, 코팅은 연성 나노 층과 경질 층을 교번시킴으로써 생성되는 3 내지 30 사이의 이러한 연속체를 포함한다.
일부 실시예에서, 코팅은 서로 다른 조성을 가지는 적어도 두 개의 연성 나노 층을 가진다.
일부 실시예에 따르면, 코팅은 하나 이상의 보조 층을 추가로 포함한다. 보조 층은 기판에 인접할 수 있으며, 이 경우에 보조 층은 기판과 제1 경질 층 사이에 부착 층으로 작용한다. 대안적으로, 또는 추가로, 보조 층은 최상위 경질 층에 인접할 수 있으며, 이 경우에 보조 층은 코팅의 최상위 상단 층으로 작용한다. 모든 경우에서, 보조 층이 존재할 때, 보조 층은 Hf, Al, Y, Fe, Co, Ni, Cu, Si, Ag, Au, Ru, 내화 금속 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 원소를 적어도 60% 포함하고, 보조 층의 두께는 2nm에서 100nm 사이이다.
일반적으로, 총 코팅 두께는 0.5㎛에서 20㎛ 사이이다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 기판 및 코팅을 포함하는 절삭 공구 또는 마모성 부품과 같은 코팅된 물품을 제조하는 방법이 제공된다. 이 방법은
a) 기판 위에 적어도 하나의 경질 층을 증착시키는 단계로서, 적어도 하나의 경질 층이 질화물, 산화물, 붕화물, 탄화물 또는 그 조합을 포함하는, 기판 위에 적어도 하나의 경질 층을 증착시키는 단계와,
b) 적어도 하나의 경질 층 상에 하나의 연성 나노 층을 증착시키는 단계로서, 하나의 연성 나노 층이 금속 원소를 적어도 70 at% 포함하는, 적어도 하나의 경질 층 상에 하나의 연성 나노 층을 증착시키는 단계로서, 적어도 연성 나노 층의 0.5 at%는 Fe, Co, Ni, Cu, Hf, Ag, Au 및 Ru로 이루어진 그룹 중의 하나 이상의 금속으로부터 선택되는, 연성 나노 층을 증착시키는 단계와,
c) 연성 나노 층 상의 적어도 하나의 다른 경질 층을 증착시키는 단계를 포함하고, 적어도 하나의 다른 경질 층은 질화물, 산화물, 붕화물, 탄화물 또는 그 조합을 포함한다.
일반적으로, 경질 층의 각각의 두께는 0.05㎛에서 5㎛ 사이이고 연성 나노 층의 두께는 5nm에서 100nm 사이이다.
일반적으로 코팅은 PVD 기술로 증착된다.
선택적으로, 증착된 경질 층은 (MeaX1 -a)(NwCxByOz)으로 조성되며, 여기서 Me는 Ti, Al, Cr 및 Zr로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속이고, X는 Si, Ta, V, Y 및 Nb로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 원소 중 하나이고, 여기서 0.75<a≤1.0; 그리고 w+x+y+z=1 이다.
본 발명의 일부 실시예에서, 단계 b) 및 c)는 3 내지 30회 사이로 교번하여 수행된다.
일부 실시예에 따르면, 코팅 방법은
단계 b)를 수행하기에 앞서, 기판 위로 제1 보조 층을 증착시키는 단계와, 대안적으로 또는 추가로
최상위 경질 층 위로 제2 보조 층을 증착시키는 단계로서, 제2 보조 층이 코팅의 최상위 층으로 작용하는 단계를 추가로 포함하며,
제1 및 제2 보조 층은 각각 Hf, Al, Y, Fe, Co, Ni, Cu, Si, Ag, Au, Ru, 내화 금속 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 원소를 적어도 60% 포함하고,
각각의 보조 층의 두께는 2nm에서 100nm 사이이다.
도 1은 본 발명에 따른 예시적인 코팅을 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 기판(110) 및 코팅(200)을 포함하는 물품(100)에 관한 것이며, 기판은 서로 부착된 연성 나노 층(130a, 130b)과 경질 층(120, 140a)의 교번 층을 가진 코팅으로 적어도 부분적으로 코팅된다. 코팅은 금속 연성 나노 층(130a)이 두 개의 경질 층(120, 140a) 사이에 위치되는 세 개의 층으로 이루어지는 적어도 하나의 연속체(180)를 가진다. 용어 "연속체"는 상기 의미를 가지며 본 명세서 전체에 걸쳐 사용될 것이다. 금속 연성 나노 층은 적어도 70 at%가 하나 이상의 금속 원소로 이루어진다. 금속 원소는 임의의 금속, 바람직하게는 Al, Fe, Co, Ni, Cu, Hf, Ag, Au, Ru, 내화 금속 또는 그 혼합물일 수 있다. 연성 나노 층의 적어도 0.5 at%는 Fe, Co, Ni, Cu, Hf, Ag, Au 및 Ru로 이루어진 그룹 중의 하나 이상의 금속으로부터 선택된다. 금속 나노 층을 Fe, Cr, Ni 또는 Hf로 합금하는 것은 내산화성을 개선한다. Ni로 합금하는 것은 부착 성질을 개선하며, Hf로 합금하는 것은 내열성을 개선한다. Cu, Ag 및 Au로 합금하는 것은 연성 층의 연성 및 습윤성을 증가시키고 경질 층에 대한 연성 층의 부착을 개선한다.
연성 나노 층의 두께는 5nm에서 100nm 사이, 바람직하게는 10에서 50nm 사이일 수 있다. 코팅은 두 개의 경질 층 사이에 위치된 연성 나노 층을 포함하는 적어도 하나의 연속체를 가지고, 경질 층과 연성 나노 층을 교번 배치함으로써 생성되는 추가적인 연속체(도 1에서 전체가 150으로 도시됨)를 가질 수 있으며, 인접한 연속체는 공용 경질 층을 가지는 것으로 이해된다. 코팅(200)은 3 내지 30 사이의 이러한 연속체, 더 바람직하게는 5 내지 20 사이의 연속체를 가질 수 있다.
용어 "경질 층"은 단일 세라믹 층과 세라믹 다중층 모두를 포함하는 의미로 본 명세서 전체에 걸쳐 사용될 것이다. 세라믹 층은 질화물, 산화물, 붕화물, 탄화물, 또는 그 조합일 수 있다. 세라믹 다중층은 후술에서 적어도 두 개의 세라믹 층을 의미하며, 이들은 그 사이에 연성 나노 층 없이 연속적으로 증착된다.
용어 "내화 금속"은 본 명세서와 청구항 전체에 걸쳐 티타늄, 지르코늄, 바나듐, 나이오븀, 탄탈럼, 크로뮴, 몰리브데넘, 텅스텐 또는 그 혼합물인 것으로 사용될 것이다.
경질 층은 질화물, 산화물, 붕화물, 탄화물, 또는 그 조합과 같은, 절삭 공구 및/또는 마모성 부품에 적합한 임의의 조성을 가질 수 있다. 경질 층은 구조와 조성에 관하여 서로 다르거나 동일할 수 있다. 선택적으로 경질 층은 (MeaX1-a)(NwCxByOz)으로 조성될 수 있으며, 여기서 Me는 Ti, Al, Cr 및 Zr으로부터 선택된 하나 이상의 금속이고, 여기서 X는 Si, Ta, V, Y 및 Nb로부터 선택된 하나 이상의 원소이다(0.75<a≤1.0 그리고 w+x+y+z=1). 예시의 방식으로, 경질 층은 (Al,Ti)N, TiN, (Al,Cr)N, CrN, ZrN, Ti(B,N), TiB2, 또는 (Zr,Al)N 중 임의의 하나일 수 있다.
본 발명에 따른 경질 층은 절삭 공구 또는 마모성 부품을 코팅하는 기술 분야에서 통상적인 임의의 코팅 구조를 가질 수 있다. 코팅의 임의의 연속체의 경질 층은, 구조 및 조성에 대하여 서로 다를 수 있거나 유사할 수 있다. 서로 다른 연속체의 경질 층은 구조 및 조성에 대해 서로 다를 수 있다.
경질 층의 평균 두께는 0.05 내지 5㎛, 바람직하게는 0.15 내지 2㎛일 수 있다. 경질 층은 연성 나노 층보다 대체로 더 두껍다. 코팅의 두께는 0.6에서 20㎛ 사이, 바람직하게는 1에서 15㎛ 사이 그리고 가장 바람직하게는 2에서 9㎛ 사이일 수 있다.
코팅된 물품은 절삭 공구 또는 마모성 부품일 수 있다. 절삭 공구는 원 피스(one piece) 중실형 절삭 공구, 인서트 홀더와 그 내부에 고정된 절삭 인서트로 이루어진 절삭 공구, 인서트 홀더, 또는 절삭 인서트일 수 있다. 마모성 부품은 마모가 인식되는 문제인 제품에 사용되는 구성요소일 수 있다. 마모성 부품은 예를 들어, 기계 부품, 방직기 부품, 볼 베어링, 롤러 베어링, 열 교환기의 이동 부품, 터보 로더(turbo loader), 가스 터빈, 배기 밸브, 노즐, 예를 들어 압출 또는 신선용 제조 공정 다이, 펀치, 블랭킹 공구, 열간 단조 및 프레싱, 주형, 전단 블레이드, 펌프용 플런저 로드, 플런저 볼 블랭크, 다운홀 펌프 체크 밸브 블랭크, 부싱 및 기타 마모성 및 충격 용례와 같은, 다양한 마모성 제품용이 될 수 있다.
물품의 기판은 경질 금속, 서멧, 고속강, 산화물, 탄화물, 질화물 또는 붕화물 세라믹, 초연삭재(PcBN 또는 PCD), 탄소강, 저합금강, 오스테나이트계, 페라이트계 또는 마르텐자이트계 스테인리스강, 열간 가공 공구강, 냉간 가공 공구강, 51000강, 니켈 및 코발트 초합금으로 만들어질 수 있다.
본 발명의 코팅은 적어도 하나의 보조 층을 선택적으로 가질 수 있다. 보조 층이 기판에 인접하게 배치될 수 있으며, 이 경우에 보조 층은 부착 층(160)으로 작용하며, 또는 보조 층이 최상위 경질 층에 인접하게 위치될 수 있으며, 이 경우에 보조 층은 코팅(200)의 최상위 상단 층(170)으로 작용한다. 일부 실시예에서, 제1 보조 층은 기판(110)과 제1 경질 층(120) 사이에 부착 층(160)으로 작용하며, 제2 보조 층은 코팅(200)의 최상위 상단 층(170)으로서 작용한다. 보조 층은 Hf, Al, Y, Fe, Co, Ni, Cu, Si, Ag, Au, Ru, 내화 금속 및 그 혼합물로부터 선택된 적어도 60% 원소를 포함하며, 보조 층의 두께는 2nm 에서 100nm 사이이다.
본 발명의 일 실시예에서, 연성 나노 층은 순수 금속 나노 층이며, 금속은 Fe, Co, Ni, Cu, Hf, Ag, Au, Ru, 및 그 혼합물로부터 선택된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 연성 나노 층은 순수 금속 나노 층이며, 적어도 0.5 at%의 금속은 Fe, Co, Ni, Cu, Hf, Ag, Au, Ru, 및 그 혼합물로부터 선택된다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 연성 나노 층은 Fe, Co, Ni, Cu, Hf, Ag, Au, Ru로부터 선택된 하나 이상의 금속을 적어도 0.5 at% 포함하고, 나머지는 Al, Y 및 내화 금속으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 포함하는, 순수 금속 나노 층이다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 연성 나노 층은 아화학량론적 세라믹이며, 그것의 비금속 원소는 N, O, C 또는 B 중 하나 이상이고 그것의 금속은 Fe, Co, Ni, Cu, Hf, Ag, Au, Ru, 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 선택적으로, 연성 나노 층은 질화물이다. 아화학량론적 세라믹의 금속 원소의 양은 아화학량론적 세라믹의 적어도 70 at%, 바람직하게는 80 at%, 더 바람직하게는 적어도 90 at%이다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 연성 나노 층은 아화학량론적 세라믹이며, 그것의 비금속 원소는 N, O, C 또는 B 중 하나 이상이며, 그것의 금속의 0.5 at%는 Fe, Co, Ni, Cu, Hf, Ag, Au, Ru, 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 선택적으로, 연성 나노 층은 질화물이다. 아화학량론적 세라믹의 금속 원소의 양은 아화학량론적 세라믹의 적어도 70 at%, 바람직하게는 80 at%, 더 바람직하게는 적어도 90 at%이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 코팅은 이전의 실시예에서 설명된 연성 나노 층의 하나 이상으로부터 선택된 연성 나노 층과 경질 층이 교번되는 하나 이상의 연속체를 가진다. 선택적으로, 코팅은 서로 다른 조성을 가지는 적어도 두 개의 연성 나노 층을 가진다. 예를 들어, 코팅은 서로 다른 순수 금속 조성의 연성 나노 층을 가질 수 있거나 코팅은 적어도 하나의 순수 금속 나노 층과 적어도 하나의 아화학량론적 나노 층 또는 서로 다른 조성을 가지는 적어도 두 개의 아화학량론적 나노 층을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 적어도 두 개의 경질 층은 0.5 내지 2㎛ 사이의 두께를 가지는 TiAlN 및 AlTiN으로부터 선택되고, 연성 나노 층은 바람직하게는 20 내지 50nm의 두께를 가지는 TixCuy 또는 TixAgy(x+y=1 그리고 x≤0.9)이다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 연성 나노 층은 Cu, Ti 및 Al를 주 원소로 하여 이루어진 합금이며, 여기서 Cu는 적어도 2 at%이다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 연성 나노 층은 Cu, Al 및 Cr을 주 원소로 하여 이루어진 합금이며, 여기서 Cu는 적어도 2 at%이다.
본 발명은 또한 위의 실시예 중 임의의 것에서 설명된 코팅된 마모성 부품 또는 코팅된 절삭 공구와 같은 코팅된 물품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은
a) 기판 위에 적어도 하나의 경질 층을 증착시키는 단계와,
b) 적어도 하나의 경질 층 상에 연성 나노 층을 증착시키는 단계와,
c) 연성 나노 층 상에 적어도 하나의 다른 경질 층을 증착시키는 단계를 포함한다.
바람직하게 상술된 바와 같은 단계 b) 및 c)는, 필요한 총 코팅 두께가 성취될 때까지 3 내지 30회 사이, 그리고 더 바람직하게는 5 내지 20회 사이로 수행될 것이다.
연성 나노 층은 대기를 활성 기체로부터 예를 들어, He, Ar, Kr, Xe 또는 그 조합인 비활성 기체로 변화시킴으로써 경질 층과, 동일한 코팅 챔버 내에서, 그리고 동일한 코팅 시퀀스로 바람직하게 증착된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 코팅 방법은
단계 b)를 수행하기에 앞서, 기판 위로 제1 보조 층을 증착시키는 단계와, 그리고 대안적으로, 또는 추가로
최상위 경질 층 위로 제2 보조 상단 층을 증착시키는 단계를 추가로 포함한다.
제1 보조 층은 기판과 제1 경질 층 사이에 부착 층으로 작용한다. 제2 보조 층은 코팅의 최상위 상단 층으로 작용한다. 모든 경우에서, 보조 층이 존재할 때, 보조 층은 적어도 60 at%가 Hf, Al, Y, Fe, Co, Ni, Cu, Si, Ag, Au, Ru 및 내화 금속으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 원소이다. 보조 층의 두께는 2nm 에서 100nm 사이이다.
절삭 공구 또는 마모성 부품을 코팅할 때 통상적으로 사용되는 임의의 PVD 기술은 본 발명의 방법으로 사용될 수 있다. 바람직하게는 음극 아크 증발법 또는 마그네트론 스퍼터링법은 사용되지만, HIPIMS(고출력 임펄스 마그네트론 스퍼터링)과 같은 신규 기술이 또한 사용될 수 있다. 본 발명의 따른 코팅이 "PVD-코팅"으로 언급되더라도, 코팅은 예를 들어 통상적인 CVD 코팅보다 PVD코팅의 성질에 더 가까운 성질을 가지는 코팅을 발생시킬수 있는 PECVD 기술(플라즈마 기상 증착 성장)로 증착될 수도 있다.
Claims (21)
- 기판 및 코팅을 포함하는 적어도 부분적으로 코팅된 물품이며,
코팅은 서로 부착되는 경질 층과 연성 나노 층의 교번 층을 포함하며, 두 개의 경질 층 사이에 위치된 연성 나노 층을 포함하는 세 개의 층으로 이루어지는 적어도 하나의 연속체가 있으며,
연성 나노 층이 금속 원소를 적어도 70 at% 포함하고 연성 나노 층의 적어도 0.5 at%는 Fe, Co, Ni, Cu, Hf, Ag, Au 및 Ru로 이루어진 그룹 중 하나 이상의 금속으로부터 선택되며,
경질 층이 질화물, 산화물, 붕화물, 탄화물, 또는 그 조합인 하나 이상의 세라믹 층을 포함하며,
경질 층의 두께가 0.05㎛에서 5㎛사이이고,
연성 나노 층의 두께가 5nm에서 100nm사이인
코팅된 물품. - 제1항에 있어서, 경질 층은 (MeaX1 -a)(NwCxByOz)으로 조성되며,
Me는 Ti, Al, Cr 및 Zr로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속이며,
X는 Si, Ta, V, Y 및 Nb로 이루어진 그룹으로부터 선택된 원소 중 하나 이상이며,
0.75<a≤1.0이고,
w+x+y+z=1 인
코팅된 물품. - 제1항에 있어서, 연성 나노 층이 Fe, Co, Ni, Cu, Hf, Ag, Au 및 Ru로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속으로 이루어진 순수 금속 층인
코팅된 물품. - 제1항에 있어서, 연성 나노 층이 순수 금속 나노 층이며,
연성 나노 층의 0.5 at% 내지 99.5 at%는 Fe, Co, Ni, Cu, Hf, Ag, Au, 및 Ru로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속으로 이루어지고,
연성 나노 층의 잔여부는 Al, Y 및 내화 금속으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속을 포함하는
코팅된 물품. - 제1항에 있어서, 연성 나노 층이 N, O, C, B 및 그 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 비금속 성분을 추가로 포함하는 아화학량론적 세라믹인
코팅된 물품. - 제1항에 있어서, 코팅이 3 내지 30 사이의 이러한 연속체를 포함하는
코팅된 물품. - 제6항에 있어서, 서로 다른 조성을 갖는 적어도 두 개의 연성 나노 층을 포함하는
코팅된 물품. - 제1항에 있어서, 코팅은
기판과 인접하고 기판과 경질 층 사이에서 부착 층으로 작용하는 보조 층을 추가로 포함하며,
보조 층이 Hf, Al, Y, Fe, Co, Ni, Cu, Si, Ag, Au, Ru, 내화 금속 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 원소를 적어도 60% 포함하고,
보조 층의 두께가 2nm 에서 100nm 사이인
코팅된 물품. - 제1항에 있어서, 코팅은
최상위 경질 층에 인접하고 코팅의 최상위 상단 층으로 작용하는 보조 층을 추가로 포함하며,
보조 층이 Hf, Al, Y, Fe, Co, Ni, Cu, Si, Ag, Au, Ru, 내화 금속 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 원소를 적어도 60% 포함하고,
보조 층의 두께가 2nm 에서 100nm 사이인
코팅된 물품. - 제1항에 있어서, 코팅은
기판에 인접하고 기판과 경질 층 사이에서 부착 층으로 작용하는 제1 보조 층과,
최상위 경질 층에 인접하고 코팅의 최상위 상단 층으로 작용하는 제2 보조 층을 추가로 포함하며,
제1 및 제2 보조 층이 각각 Hf, Al, Y, Fe, Co, Ni, Cu, Si, Ag, Au, Ru, 내화 금속 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 원소들을 적어도 60% 포함하고,
각각의 보조 층의 두께가 2nm 에서 100nm 사이인
코팅된 물품. - 제1항에 있어서, 코팅의 두께가 0.5㎛에서 20㎛ 사이인
코팅된 물품. - 제1항에 있어서, 물품이 절삭 공구 또는 마모성 부품인
코팅된 물품. - 제1항에 있어서, 연성 나노 층이 TixCuy, TixAgy, TiuAlvCut, 및 CruAlvCut로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, 여기서 x+y=1 그리고 x≤0.9 그리고 u+v+t=1 그리고 t≥0.02인
코팅된 물품. - 기판과 코팅을 포함하는 코팅된 물품을 제조하는 방법이며, 이 방법은
a) 기판 위에 적어도 하나의 경질 층을 증착시키는 단계로서, 적어도 하나의 경질 층이 질화물, 산화물, 붕화물, 탄화물, 또는 그 조합을 포함하는, 기판 위에 적어도 하나의 경질 층을 증착시키는 단계와,
b) 적어도 하나의 경질 층 상에 적어도 하나의 연성 나노 층을 증착시키는 단계로서, 적어도 하나의 연성 나노 층이 금속 원소를 적어도 70 at% 포함하고 연성 나노 층의 적어도 0.5 at%는 Fe, Co, Ni, Cu, Hf, Ag, Au 및 Ru로 이루어진 그룹 중의 하나 이상의 금속으로부터 선택되는, 적어도 하나의 경질 층 상에 적어도 하나의 연성 나노 층을 증착시키는 단계와,
c) 연성 나노 층 상에 적어도 하나의 다른 경질 층을 증착시키는 단계로서, 적어도 하나의 다른 경질 층이 질화물, 산화물, 붕화물, 탄화물 또는 그 조합을 포함하는, 연성 나노 층 상에 적어도 하나의 다른 경질 층을 증착시키는 단계를 포함하며,
경질 층의 각각의 두께가 0.05㎛에서 5㎛ 사이이고,
적어도 하나의 연성 나노 층의 두께가 5nm에서 100nm 사이인
방법. - 제14항에 있어서, 코팅이 PVD 기술로 증착되는
방법. - 제14항에 있어서, 증착된, 경질 층은 (MeaX1 -a)(NwCxByOz)으로 조성되며,
Me는 Ti, Al, Cr 및 Zr로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 금속이며,
X는 Si, Ta, V, Y 및 Nb로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 원소이며,
0.75<a≤1.0이고,
w+x+y+z=1인
방법. - 제14항에 있어서, 단계 b) 및 c)가 3 내지 30회 사이로 교번하여 수행되는
방법. - 제14항에 있어서,
단계 b)를 수행하기에 앞서, 기판 상으로 보조 층을 증착시키는 단계를 추가로 포함하며,
보조 층이 Hf, Al, Y, Fe, Co, Ni, Cu, Si, Ag, Au, Ru, 내화 금속 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 원소를 적어도 60% 포함하고,
보조 층의 두께가 2nm에서 100nm사이인
방법. - 제14항에 있어서,
최상위 경질 층 위로 보조 층을 증착시키는 단계로서, 보조 층은 코팅의 최상위 층으로서 작용하는, 최상위 경질 층 위로 보조 층을 증착시키는 단계를 추가로 포함하며,
보조 층이 Hf, Al, Y, Fe, Co, Ni, Cu, Si, Ag, Au, Ru, 내화 금속 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 원소들을 적어도 60% 포함하고,
보조 층의 두께가 2nm 에서 100nm 사이인
방법. - 제14항에 있어서,
단계 b)를 수행하기에 앞서, 기판 위로 제1 보조 층을 증착시키는 단계와,
최상위 경질 층 위로 제2 보조 층을 증착시키는 단계로서, 제2 보조 층은 코팅의 최상위 층으로 작용하는, 최상위 경질 층 위로 제2 보조 층을 증착시키는 단계를 추가로 포함하며,
제1 및 제2 보조 층이 각각 Hf, Al, Y, Fe, Co, Ni, Cu, Si, Ag, Au, Ru, 내화 금속 및 그 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 원소를 적어도 60% 포함하고,
각각의 보조 층의 두께가 2nm에서 100nm 사이인
방법. - 제14항에 있어서,
단계 b) 및 c)가 물리 기상 증착을 사용하여 동일한 코팅 챔버에 3 내지 30 회 사이로 교번하여 수행되는
방법.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0105 | International application |
Patent event date: 20120605 Patent event code: PA01051R01D Comment text: International Patent Application |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |