Hartschicht mit hoher Verschleißfestigkeit und Zähigkeit

• Main Authors: Ahn, Sun-yong, Kim, Beom-sik, Pakr, Je-hun, Ahn, Seung-su, Gwon, Jin-han, Kim, Kyoung-il, Park, Seong-mo
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 18.06.2020
• Subjects: CHEMICAL SURFACE TREATMENT; CHEMISTRY; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATIONOR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY IONIMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; COATING METALLIC MATERIAL; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION INGENERAL; METALLURGY; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THESURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hartschicht mit verbesserter Verschleißfestigkeit und verbesserter Zähigkeit. Eine Hartschicht gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung eines PVD-Verfahrens auf einer Oberfläche eines Basismaterials ausgebildet, wobei: die Hartschicht eine erste Hartschicht und eine zweite Hartschicht beinhaltet; die erste Hartschicht eine Dicke von etwa 0,1 - 3,0 µm aufweist und aus TiAlN (0,3 ≤ a ≤ 0,7) besteht und ein einphasiges Gefüge besitzt; und die zweite Hartschicht eine Dicke von etwa 0,5 - 10 µm aufweist und aus TiAlMeN (0,3 ≤ a ≤ 0,7, 0 ≤ b ≤ 0,05, wobei Me mindestens eines ist, das aus V, Zr, Si, Nb, Cr, Mo, Hf, Ta und W gewählt wird) besteht; wobei gemäß einem XRD-Phasenanalyseverfahren ein Verhältnis ([200]/[111]) der Intensität einer [200]-Spitze zu der Intensität einer [111]-Spitze etwa 1,5 oder höher ist; die zweite Hartschicht vorzugsweise in einer [200]-Richtung wächst; wobei sich die [200]-Spitze auf etwa 42,7° - 44,6° befindet und aus drei Phasen besteht, und die [111]-Spitze auf etwa 37,0° - 38,5° liegt und aus drei Phasen besteht; und wenn eine Spitze mit einer größten Intensität unter den Spitzen der drei Phasen eine Hauptspitze ist und die übrigen Spitzen Unterspitzen sind, ein Verhältnis (Hauptspitze/Unterspitzen) der Intensität der Hauptspitze zu den Intensitäten der Unterspitzen in einer [200]-Fläche etwa 2 oder höher ist, und ein Verhältnis (Hauptspitze/Unterspitzen) der Intensität der Hauptspitze zu den Intensitäten der Unterspitzen in einer [111]-Fläche etwa 2 oder höher ist. The present invention relates to a hard film having improved wear resistance and improved toughness. A hard film according to the present invention is formed by using a PVD method on a surface of a base material, wherein: the hard film includes a first hard layer and a second hard layer; the first hard layer has a thickness of approximately 0.1-3.0 μm and is composed of Ti1-aAlaN (0.3≤a≤0.7), and has a single phase structure; and the second hard layer has a thickness of approximately 0.5-10 μm and is composed of Ti1-a-bAlaMebN (0.3≤a≤0.7, 0≤b≤0.05, the Me being at least one selected from V, Zr, Si, Nb, Cr, Mo, Hf, Ta and W); according to an XRD phase analysis method, a ratio ([200]/[111]) of the intensity of a [200] peak to the intensity of a [111] peak is approximately 1.5 or higher; the second hard layer preferentially grows in a [200] direction; the [200] peak is located at approximately 42.7°-44.6° and is composed of three phases, and the [111] peak is located at approximately 37.0°-38.5° and is composed of three phases; and when a peak having a largest intensity among the peaks of the three phases is a main peak and remaining peaks are sub-peaks, a ratio (main peak/sub-peaks) of the intensity of the main peak to the intensities of the sub-peaks in a [200] face is approximately 2 or higher, and a ratio (main peak/sub-peaks) of the intensity of the main peak to the intensities of the sub-peaks in a [111] face is approximately 2 or higher.