硬质皮膜被覆部件及冶金工具以及靶制造技术

本发明专利技术提供一种耐磨损性优异的硬质皮膜被覆部件及使用该部件的冶金工具，以及用于形成硬质皮膜的靶。所述硬质皮膜被覆部件(1)，其在基材(2)上具备硬质皮膜(3)，其特征为，硬质皮膜(3)的组成由(TiaCrbAlcSidYeRf)(CyNz)构成，且所述R为选自Ho、Sm、Dy、La的一种以上的元素，在所述a、b、c、d、e、f、y、z为原子比时，满足0.05≤a≤0.3、0.05≤b≤0.3、0.4≤c≤0.65、0≤d≤0.05、0≤e≤0.05、0.005≤f≤0.05、a+b+c+d+e+f＝1、0≤y≤0.3、0.7≤z≤1、y+z＝1。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及表面被覆了硬质皮膜的硬质皮膜被覆部件及使用该部件的冶金工具， 以及用于形成硬质皮膜的靶。
技术介绍
目前，在因切削工具等摩擦发热导致的高温下使用的冶金工具类中，为了提高耐热性、延长工具寿命而适用TiAlN等硬质皮膜。而且，为提高这些皮膜的耐氧化性，研究了添加Si、Y等。例如，在专利文献1中，公示有一种切削工具用硬质皮膜，其为由(Ti1Ikf Ala, Crb、Si。、Bd) (CVeNe)构成的硬质皮膜，其特征为，0. 5彡a彡0. 8,0. 06彡b、0彡c彡0. 1、 0 彡 d 彡 0. 1,0. 01 彡 c+d 彡 0. 1、a+b+c+d < 1、0· 5 < e < 1 (a、b、c、d 分别表示 Al、Cr、 Si、B的原子比，e表示N的原子比)。另外，例如，在专利文献2中，公示有一种耐氧化性优异的硬质皮膜，其特征为，由 (M)aCrbAleSidBeYfZ构成[其中，M为选自周期表第4A族元索、5A族元素、6A族元素(除Cr 外)的至少一种元素，Z表示N、CN、N0或CNO中的任一种]，a+b+c+d+e+f = 1，0 < a彡0. 3、 0. 05 ^ b ^ 0. 4、0. 4 ^ c ^ 0. 8,0 ^ d ^ 0. 2,0 ^ e ^ 0. 2、0. 01 ^ f ^ 0. l(a、b、c、d、e 及f分别表示Μ、Cr、Al、Si、B及Y的原子比)。专利文献1 特开2003-71611号公报专利文献2 特开2008-7835号公报但是，在这样的硬质皮膜中存在以下所示的问题。在现有的技术中，通过添加规定量的规定元素，提高硬质皮膜的耐氧化性，实现耐磨损性的提高。但是，近年来，随着切削工具等切削速度高速化，因该高速化导致摩擦发热增大， 由此存在使用的冶金工具类容易磨损的问题。因此，为了与这种的切削速度的高速化对应， 要求更高的耐氧化性即耐磨损性。
技术实现思路
本专利技术是鉴于所述问题而开发的，其目的在于提供一种耐磨损性优异的硬质皮膜被覆部件及使用此的冶金工具以及用于形成硬质皮膜的靶。本专利技术的硬质皮膜被覆部件(以下，适当称为部件)，在基材上具备硬质皮膜(以下，适当称为皮膜)，其特征为，所述硬质皮膜的组成由(TiaCrbAl。SidYeRf) (CyNz)构成，且所述R为选自Ho、Sm、Dy、La的一种以上的元素，在所述a、b、c、d、e、f、y、ζ为原子比时， 满足 0· 05 彡 a 彡 0· 3、0· 05 彡 b 彡 0· 3,0. 4 彡 c 彡 0. 65、0 彡 d 彡 0. 05、0 彡 e 彡 0. 05、 0. 005 彡 f 彡 0. 05、a+b+c+d+e+f = 1、0 彡 y 彡 0. 3,0. 7 彡 ζ 彡 l、y+z = 1。另外，对于所述R而言，例如，也可以是除去La，选自Ho、Sm、Dy三种的一种以上的元素，也可以是由La 和选自Ho、Sm、Dy三种的一种以上的元素构成的元素。根据这种构成，皮膜含有规定量的Ti、N，由此，皮膜的硬度提高，另外，通过含有规定量的Al，以立方晶在稳定的TiN、CrN中固溶Al，成为准稳定的立方晶A1N，皮膜硬度提高。 而且，通过这些提高耐磨损性。另外，通过R(选自Ho、Sm、Dy、La的一种以上的元素，以下同样)和根据需要含有规定量的Si、Y，提高皮膜的耐氧化性，另外，通过含有规定量的Cr，皮膜的结晶结构保持于立方晶，提高皮膜的耐氧化性。而且，通过这些提高部件的耐磨损性。 另外，根据需要含有规定量的C，由此，皮膜成为碳氮氧化物的形态。另外，本专利技术的硬质皮膜被覆部件，其在基材上具备硬质皮膜，其特征为，所述硬质皮膜的组成由(TiaCrbAlcSidYeIifHfg) (CyNz)构成，且所述R为选自Ho、Sm、Dy、La的一种以上的元素，在所述3、13、(3、(1、6、€4、7、2为原子比时，满足0. 05彡a彡0. 3,0. 05彡b彡0. 3、 0. 4 彡 c 彡 0. 60、0 彡 d 彡 0. 05、0 彡 e 彡 0. 05,0. 005 彡 f 彡 0. 05、0 < g 彡 0. 35、 a+b+c+d+e+f+g = UO ^ y ^ 0. 3,0. 7彡ζ彡l、y+z = 1。另外，对于所述R而言，例如，也可以是除去La，选自Ho、Sm、Dy三种的一种以上的元素，也可以是由La和选自Ho、Sm、Dy三种的一种以上的元素构成的元素。根据这种构成，如上所述含有规定量的Ti、Cr、Al、R、N和根据需要含有的Si、Y， 由此，皮膜的硬度及皮膜的耐氧化性提高，而且，还含有规定量的Hf，由此，皮膜成为更高的硬度，部件的耐磨损性进一步提高。而且，由此，部件的耐磨损性进一步提高。另外，根据需要含有规定量的C，由此，皮膜成为碳氮氧化物的形态。本专利技术的冶金工具，其特征为，具有所述的硬质皮膜被覆部件。根据这种构成，通过具有所述部件，冶金工具的耐磨损性提高。本专利技术的靶，其用于通过电弧离子镀敷工艺形成皮膜，其特征为，以所述硬质皮膜中的组成比含有所述的硬质皮膜中含有的金属元素及稀土元素。根据这种构成，靶具有所述部件的皮膜的组成，由此，通过电弧离子镀敷蒸镀法能够容易且简单地形成所述组成的皮膜。本专利技术的硬质皮膜被覆部件耐磨损性优异，且能够作为切削工具及模型等冶金工具的部件合适地应用，它们的耐久性提高。另外，本专利技术的冶金工具耐磨损性优异，作为切削工具及模型等成形用冶金工具可以很好地应用，它们的耐久性提高。而且，本专利技术的靶通过使用该靶，利用电弧离子镀敷蒸镀法能够容易且简便地形成构成本专利技术的硬质皮膜被覆部件的硬质皮膜。附图说明图1是是表示本专利技术的硬质皮膜被覆部件的截面图；图2是成膜装置的概略图。符号说明1、(IaUb)硬质皮膜被覆部件(部件)2、基材3、(3a,3b)硬质皮膜(皮膜) 具体实施例方式下面，参照附图，详细地说明本专利技术的硬质皮膜被覆部件。(硬质皮膜被覆部件)<第一实施方式>如图1所示，本专利技术的硬质皮膜被覆部件(部件)l(la)为在基材2上具备硬质皮膜(皮膜)3 (3a)的部件。如下进行具体地说明。(基材)作为基材2，可以列举超硬合金、具有金属炭化物的铁基合金、金属陶瓷、高速工具钢等。但是，作为基材2不局限于这些，只要能够适用于切片、钻床、立铣等切削工具及冲压、锻造模型、成型用模型、冲孔冲头、切边等模型即冶金工具等部件，无论那一种都可以。(硬质皮膜)皮膜3a其组成由(TiaCrbAlcSidYeRf) (CyNz)构成，且上述R为选自Ho、Sm、Dy、La的一种以上的元素，在上述a、b、c、d、e、f、y、ζ为原子比时，满足0. 05 彡 a 彡 0. 30. 05 彡 b 彡 0. 30. 4 彡 c 彡 0. 650 彡 d 彡 0. 050 彡 e 彡 0. 050. 005 彡 f 彡 0. 05a+b+c+d+e+f = 10 ^ y ^ 0. 30. 7 ^ ζ ^ 1y+z = 1。这样，皮膜3a的基本组成为具有立方晶岩盐结构的(TiCrAl)N,含有晶格常数不同的TiN(0. 424nm), CrN (0.412nrn)及A1N(0. 414nm本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种硬质皮膜被覆部件，其在基材上具备硬质皮膜，其特征在于，所述硬质皮膜的组成由（ＴｉａＣｒｂＡｌｃＳｉｄＹｅＲｆ）（ＣｙＮｚ）构成，且所述Ｒ为选自Ｈｏ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｌａ中的一种以上的元素，在所述ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｙ、ｚ为原子比时，满足０．０５≤ａ≤０．３０．０５≤ｂ≤０．３０．４≤ｃ≤０．６５０≤ｄ≤０．０５０≤ｅ≤０．０５０．００５≤ｆ≤０．０５ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＝１０≤ｙ≤０．３０．７≤ｚ≤１ｙ＋ｚ＝１。

【技术特征摘要】
2010.02.16 JP 2010-0310061.一种硬质皮膜被覆部件，其在基材上具备硬质皮膜，其特征在于，所述硬质皮膜的组成由(TiaCrbAleSidYeRf) (CyNz)构成，且所述R为选自Ho、Sm、Dy、La 中的一种以上的元素，在所述a、b、c、d、e、f、y、ζ为原子比时，满足 0. 05 ≥ a ≥ 0. 3 0. 05 ≥ b ≥ 0. 3 0. 4 ≥ c ≥ 0. 65 0≥d≥0. 05 0≥e≥0. 05 0. 005 ≥ f ≥ 0. 05 a+b+c+d+e+f = 1 0 ^ y ^ 0. 3 0. 7≥ζ≥1 y+z = 1。2.如权利要求1所述的硬质皮膜被覆部件，其特征在于， 所述R为选自Ho、Sm、Dy中的一种以上的元素。3.如权利要求1所述的硬质皮膜被覆部件，其特征在于， 所述R由La和选自Ho、Sm、Dy中的一种以上的元素构成。4.一种硬质皮膜被覆部件，其在基材上具备硬质皮膜，其特征在于，所述硬质皮膜的组成由(Tia...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本兼司，哲曼·福克斯莱比诺比齐，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP