[其他]多層包涂硬質合金

無效

• 申請號: 85104135
• 申請日: 1985-05-30
• 公開（公告）號: CN85104135A
• 公開（公告）日: 1986-11-26
• 發明（設計）人: 中野登;飛岡正秋
• 申請（專利權）人: 住友電氣工業株式會社
• 主分類號: C23C16/30
• 分類號: C23C16/30
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 巫肖南,李雒英

本發明是關于具有優良抗磨損性和韌性的包涂硬質合金（Cemented????Carbides）尤其是涉及適用于作切削工具的多層包涂的硬質合金該切削工具的切削速度可達很高，例如，在超過300米/分下，長期使用。

涂有主要含有一種抗磨損性能優良的硬質材料如TiC、Al₂O₃TiN等的單層或多層硬質合金至今仍被采用。尤其是，眾所周知兩層包涂硬質合金工具，其外層為Al₂O₃層，具有良好的抗磨損性能，因為Al₂O₃具有較高的抗熱和抗氧化性能。對于這種切削工具所要求的切削條件近年來變的更加苛刻，而且對這種切削工具要求的較高抗磨損性能隨著切削速度的增加而增加，如切削速度達300米/分以上。為了滿足這一要求，人們一直在努力增加三氧化二鋁層的厚度。

可是，三氧化二鋁本身是易碎材料，這樣增加它的膜厚度常導致韌性降低。因此，增加Al₂O₃厚度的硬質合金的切削工具因其韌性差而不能滿足廣泛地適用做具有耐磨和韌性的工具。

本發明的一個目的是提供一種新的抗磨性和韌性優良的硬質合金，從而可以克服上面已有技術中描述的缺點。

本發明的另一個目的是提供一涂有多層Al₂O₃的硬質合金，使其克服了韌性差的問題。

這些目的通過下列方法可以達到。多層包涂硬質合金含有硬質合金基質，與基質的表面相接的內層和與內層相接的外層，所說的內層至少是一層，該層主要由至少一種以下化合物構成;鈦的碳化物、鈦的氮化物、鈦的含碳氮化物、鈦的羧基氮化物、鈦的含氧氮化物、鈦的含硼氮化物和鈦的含硼碳氮化物;所說的外層是總厚度為5～20微米的疊層，該層由多層Al₂O₃構成，每層Al₂O₃的厚度為0.01～2微米每層中都溶有氧化鈦，或者與至少30%（體積）的氧化鈦是共存的，每層分別由厚度為0.01～2微米的中間層隔開且每層至少含有以下一種化合物：TiC、TiN、TiCNO、TiCO、TiNO、Ti的氧化物，Ti（B、N）、Ti（B、N、C）、SiC、AlN和AlON。

為了提高抗磨損性，發明人在不降低其韌性下盡力增加Al₂O₃的層厚度，結果發現，使用具有Al₂O₃層和中間層的復合層是有效的。每個Al₂O₃層含有固溶體或混合結晶形式的氧化鈦。本發明就是基于這一發現。

因此，本發明提供的多層包涂硬質合金含有硬質合金基質，與基質表面相接的內層和與內層相接的外層。所說的內層至少是一層，該層至少由一種以下化合物構成：鈦的碳化物、鈦的氮化物、鈦的含碳化物、鈦的羧基氮化物、鈦的含氧氮化物、鈦的含硼碳化物和鈦的含硼碳氮化物;所說的外層是總厚度為5～20微米的疊層，該層由多層Al₂O₃層構成，每層厚度為0.01～2微米，每層中都溶有氧化鈦，或者至多30%（體積）的氧化鈦是共存的，每層Al₂O₃分別由厚度為0.01～2微米的中間層隔開，該中間層至少由以下一種化合物構成：TiC、TiN、TiCN、TiCNO、TiCO、TiNO、Ti的氧化物、Ti（B、N）、Ti（B、N、C）、SiC、AlN和AlON。本發明一個可取實例中，上面描述的疊層的外層有一厚度為0.1～5微米的最外層，該層至少是由以下化合物中的一種構成：Ti、Zr和Hp的氮化物、BN和AlN。

防止加厚Al₂O₃包涂層而降低韌性的有效措施如下：

1）Al₂O₃包涂層不可由純的Al₂O₃構成，而是由具有氧化鈦或含有30%（體積）以下氧化鈦的混合晶體結構的Al₂O₃固溶體所構成。