本发明涉及包含具有物体表面(3)的物体(1)和沉积在至少一部分物体表面(3)上的涂层体系(20)的涂布物体，所述涂层体系(20)包含至少一个作为最外层(9)沉积的硬质减摩涂层，其在表面具有微滴(10)，其特征在于所述最外层(9)包含氮化钼铜和/或氮化钼和氮化铜，且至少一些微滴(10)主要由铜构成，优选大多数最大微滴(10)主要由铜构成。
1.包含具有物体表面(3)的物体(1)和沉积在至少一部分物体表面(3)上的涂层体系(20)的涂布物体，所述涂层体系(20)包含至少一个作为最外层(9)沉积的硬质减摩涂层，其在表面具有微滴(10)，其特征在于所述最外层(9)包含氮化钼铜和/或氮化钼和氮化铜，且至少一些微滴(10)主要由铜构成。
2.根据权利要求1的涂布物体，其特征在于大多数最大微滴(10)主要由铜构成，其中所述最大微滴(10)是直径在微米范围内的近球形微滴。
3.包含具有物体表面(3)的物体(1)和沉积在至少一部分物体表面(3)上的涂层体系(20)的涂布物体，所述涂层体系(20)包含至少一个作为最外层(9)沉积的硬质减摩涂层，其在表面具有微滴(10)，其特征在于所述最外层(9)包含氮化钼铜和/或氮化钼和铜和/或氮化铜，且至少一些微滴(10)包含铜和富铜的钼，其中相对于钼以原子百分比计的铜含量高于3%。
4.根据权利要求3的涂布物体，其特征在于相对于钼以原子百分比计的铜含量为30%或更大。
5.包含具有物体表面(3)的物体(1)和沉积在至少一部分物体表面(3)上的涂层体系(20)的涂布物体，所述涂层体系(20)包含至少一个作为最外层(9)沉积的硬质减摩涂层，其在表面具有微滴(10)，其特征在于所述最外层(9)包含氮化钼铜和/或氮化钼和铜和/或氮化铜，且至少一些微滴(10)包含铜和富铜的钼，其中相对于钼以原子百分比计的铜含量为
6.根据权利要求1至5任一项的涂布物体，其特征在于最外层(9)具有由式：
MoxCuyMewNzXv给出的以原子%计的化学组成，其中0 < x < 1，0 < y ≤ 0.3，0 < z ≤ 2，0 ≤ w ≤ 0.3，0 ≤ v ≤ 0.15，其中Me是选自Ag、Sn、Zn、Au、Cr、Si、W的一种或多种元素，且X是非金属或非金属的混合物。
8.根据权利要求1至5任一项的涂布物体，其特征在于涂层体系(20)包含至少一个沉积在物体表面(3)和最外层(9)之间的硬涂层(5)。
9.根据权利要求8的涂布物体，其特征在于所述至少一个硬涂层(5)由ta-C和/或钛和/或铝和/或铬和/或硅和/或氮和/或金属氧化物构成或包含ta-C和/或钛和/或铝和/或铬和/或硅和/或氮和/或金属氧化物。
10.根据权利要求8的涂布物体，其特征在于所述至少一个硬涂层(5)具有至少20 GPa的整体硬度并具有微滴(6)。
11.根据权利要求8的涂布物体，其特征在于涂层体系(20)包含至少一个沉积在物体表面(3)和最外层(9)之间或所述至少一个硬涂层(5)和最外层(9)之间的附加硬质减摩涂层(7)。
12.根据权利要求11的涂布物体，其特征在于所述至少一个附加硬质减摩涂层(7)由氮化钼和/或氮氧化钼和/或氧化钼和/或一氧化钼构成或包含氮化钼和/或氮氧化钼和/或氧化钼和/或一氧化钼。
13.根据权利要求12的涂布物体，其特征在于所述至少一个附加硬质减摩涂层(7)主要包含氮化钼，并具有至少20 GPa的整体硬度和具有主要由钼构成的微滴(8)。
14.根据权利要求12的涂布物体，其特征在于所述至少一个附加硬质减摩涂层(7)基本由氮化钼构成，并具有至少20 GPa的整体硬度和具有主要由钼构成的微滴(8)。
15.根据权利要求1至5任一项的涂布物体，其特征在于涂层体系(20)包含至少一个直接沉积在物体表面(3)上和/或直接在物体表面(3)处形成的增粘层，其提高涂层体系(20)与物体表面(3)的粘合强度。
16.根据权利要求1至5任一项的涂布物体，其特征在于大多数主要由铜构成或富铜的最大微滴(10)沿最外层(9)的表面分布以使对抗物体表面与被涂层体系(20)涂布的涂布物体的表面的初始摩擦接触至少主要导致对抗物体表面与主要由铜构成或富铜的最大微滴(10)接触。
17.根据权利要求1至5任一项的涂布物体，其特征在于涂层体系(20)中所含的至少一个涂层(5或7或9)借助不使用避免在所述涂层中并入微滴的手段的阴极电弧PVD技术沉积。
18.根据权利要求1至5任一项的涂布物体，其特征在于借助不使用避免在所述涂层中并入微滴的手段的阴极电弧PVD技术在物体表面(3)上沉积涂层体系(20)。
19.根据权利要求1至5任一项的涂布物体，其特征在于所述涂布物体是其涂布表面至少部分在摩擦操作过程中受到摩擦磨损的部件或工具。
20.根据权利要求19的涂布物体，其特征在于所述涂布物体是切削工具或成形工具。
21.根据权利要求19的涂布物体，其特征在于所述涂布物体是切削工具或成形工具，其中所述切削工具或成形工具由包含或由钢和/或烧结碳化物和/或陶瓷化合物和/或立方氮化硼构成的材料制成。
22.根据权利要求19至21任一项的涂布物体的用途，其中至少部分受到摩擦磨损的所述涂布表面至少暂时暴露在500℃或更高的高温下。
23.制造根据权利要求1至21任一项的涂布物体的方法，其特征在于借助不使用避免在所述涂层中并入微滴的过滤器的反应性阴极电弧PVD技术并使用至少一个基本含有钼和铜的靶沉积最外层(9)，通过从在电弧操作中在含氮气氛中作为阴极工作的所述至少一个基本含有钼和铜的靶熔融和蒸发材料而产生主要由铜构成或富铜的最大微滴(10)。
24.根据权利要求23的方法，其特征在于用于制造最外层(9)的所述至少一个基本含有钼和铜的靶是粉末冶金制成的靶。
25.根据权利要求24的方法，其特征在于所述至少一个靶至少主要由铜构成或富铜。
26.根据权利要求1至5任一项或使用根据权利要求23至25任一项的方法涂布的涂布物体，其特征在于，最外层(9)的最靠近表面的最外10纳米区域中相对于钼以原子百分比计的铜浓度具有比标称靶浓度高的原子百分比浓度。
27.根据权利要求1至5任一项或使用根据权利要求23至25任一项的方法涂布的涂布物体，其特征在于，最外层(9)的最靠近表面的最外20纳米区域中相对于钼以原子百分比计的铜浓度具有比标称靶浓度高的原子百分比浓度。
28.使用具有相对于钼计大于3原子%的铜浓度的由钼和铜构成的通过粉末冶金制成的靶通过阴极电弧蒸发合成钼铜涂层的方法，其特征在于所述钼-铜靶的表面与所述钼-铜靶的标称浓度相比铜浓度降低。
29.使用具有相对于钼计大于10原子%的铜浓度的由钼和铜构成的通过粉末冶金制成的靶通过阴极电弧蒸发合成钼铜涂层的方法，其特征在于所述钼-铜靶的表面与所述钼-铜靶的标称浓度相比铜浓度降低。
具有增强的减摩擦和减磨损性质的电弧PVD涂层
[0001] 本发明涉及用于摩擦学系统中所用的部件的抗磨保护的涂层体系。如果在部件表面的摩擦接触过程中发生的磨损机制极大地受初始摩擦响应影响，这种涂层体系特别有益于降低表面磨损和提高使用寿命。此外，本发明涉及制造耐磨部件的方法，其表面至少部分涂有本发明的涂层体系。
[0002] 现有技术状况
[0003] 摩擦学是与相对运动中的相互作用表面相关的科学技术分支。两个互相接触的表面之间的相对运动始终涉及摩擦和磨损。在技术上，各活动组装件可以被视为一个摩擦学系统。
[0004] 摩擦学系统基本由两个互相运动接触的物体的接触表面构成。在这两个相对运动的物体的表面之间和在它们周围可以使用介质（通常流体）。在摩擦接触过程中在物体表面发生的磨损的类型、进程和程度在大多数情况下取决于各表面的材料和表面光洁度，以及位于这些表面之间的中间材料、周围环境和一般而言，取决于运行条件。
[0005] 在本发明中，参与摩擦接触的物体被称作部件。特别地，如果摩擦操作是切削操作，部件是切削工具和工件，它们通常也分别被称作物体（body）和对抗物体（antibody）。在这种情况下，周围环境通常是包含氧和水蒸气的空气，且切削工具与工件的表面之间的介质通常是润滑剂和/或冷却剂。
[0006] 为了改进切削工具的切削性能和提高使用寿命，使用抗磨保护涂层是现有技术状况。
[0007] US5707748描述了被有助于减少积聚在切削刃上的材料形成的涂层体系涂布的工具。该涂层体系包含硬层和减摩层。无减摩层的硬层倾向于形成积聚在切削刃上的材料。特别适用于形成减摩层的材料是通过已知的真空沉积程序，如蒸发、离子镀和溅射PVD程序制成的碳基材料。这种减摩层优选使用US4992153中描述的涂布方法（综合了溅射和化学气相沉积技术的方法）沉积。减摩层的厚度应该为硬层的厚度的大约1/3。US5707748中要求保护的工具包含具有至少一个受到磨损的区域和在至少所述受到磨损的区域上的通过真空程序涂布的涂层体系的工具体，所述涂层体系基本由至少一个直接位于工具体上的硬层和至少一个叠加在硬层上的外部减摩层构成，所述减摩层是金属碳化物和碳的混合物并使其不含任何卤化物，所述硬层和减摩层的颗粒尺寸具有小于1微米的线性平均宽度，减摩层的厚度低于硬层。
[0008] 在US7067191中提出类似的涂层体系，其与US5707748中提出的涂层体系的基本区别在于在硬层和减摩层之间添加金属中间层。根据该说明书，这种层体系特别有利于在不足的润滑或在干运行条件下运行的工具或机器部件。所提出的涂层体系包含从基体开始的硬物质层体系，随后金属层，最后滑动层体系。滑动层体系由（类似于US5707748中的减摩层）碳化物（尤其是碳化钨或碳化铬）和分散的碳制成。在US6827976中提出和要求保护制造根据US7067191的涂布工具或机器部件的方法。
[0009] 但是，根据现有技术状况的涂层体系（上文提到）以及涂层制造方法涉及重要的缺点，如：
[0010] 1. 所提出的涂层制造方法复杂并昂贵，因为它们包括溅射和化学气相沉积（CVD）法以分别用于减摩层或滑动层体系的形成。
[0011] 2. 借助较不复杂和较便宜的涂布方法，如阴极电弧蒸发类型的物理气相沉积（PVD）法无法适当制造所提出的涂层体系中所含的含碳减摩层或滑动层体系。此外，如果使用阴极电弧蒸发法形成减摩层或滑动层体系，如果不使用微滴过滤器，不可能避免在这种层或层体系中并入硬质大粒子（微滴）。该微滴是无法完全与涂布室中所含的反应性气体反应的大粒子。因此，如果使用靶作为用于形成涂层或层体系的电弧蒸发的材料源和阴极，微滴至少主要由在靶表面熔融并从靶表面滴落的材料构成。并入该涂层体系的最外层中的这些微滴导致不可接受的粗糙度和因此不可接受的摩擦和磨损。
[0012] 3. 现有技术状况中提到的含碳层或层体系是属于所谓的类金刚石碳（DLC）材料类型并因此不利地与润滑剂和冷却剂溶液中所含的一些物质反应的材料。
[0013] 4. 被碳化钨掺杂的碳材料（常被称作WC/C或a-C:H:WC或a-C:H:W）极其亲水。因此，在涂布批次之间需要涂布室和基底支架的彻底清洁程序以确保涂布条件的可再现性。
[0014] 5. 含碳材料如果在含氧气氛中暴露在升高的温度（大约400℃或更高）下，则会表现出提高的和不可控制的与氧的反应性。
[0015] WO2012055485报道了在未指定的基底上借助阴极电弧PVD技术沉积的氮化钼涂层，在基底与该氮化钼层之间使用300纳米厚的层作为粘合层。这种氮化钼层表现出极高硬度（HV 3000±500）、低粗糙度（Rz = 1.07 μm和Ra = 0.13 μm）并适用于防止在未指定的温度下对着100Cr6进行的往复磨损试验（SRV试验）中的材料转移。另外指出，通过在另一氮化物涂层中嵌入小部分的氮化钼，可以制造包含具有与原始基础氮化物类似的性质的氮化钼但表现出更好的性能并至少（least regarding）防止材料从工件表面转移到部件表面（例如刀片的切削刃）的新型氮化物涂层。还报道，氮化钼涂层在提高的温度下以不可控的方式氧化。为避免或阻止这种现象的出现，推荐至少部分用一氧化钼替代氮化钼和/或使用一氧化钼顶层。
[0016] WO2012055485中描述的Mo-N-O体系适合许多用途。但是，通过非过滤电弧蒸发合成的所有涂层的共同缺点是：微滴并入涂层中和随之相当高的表面粗糙度。这些微滴表现出高硬度和与涂层基质的极好粘着。因此，类似于在最外层的表面具有硬微滴的所有PVD硬涂层的情况，这些微滴在工具与工件的初接触过程中尤其有害。
[0017] 在摩擦接触的初始阶段，硬质磨蚀性微滴协助材料从工件转移到工具，以造成至少两个不良后果：
[0018] 1) 一方面，在一定程度上抑制Mo基材料特有的较好润滑条件（如WO2012055485中所述）。
[0019] 2) 另一方面，当该微滴由于摩擦接触而从涂层中脱出或破碎时，初始摩擦响应恶化，由此提高涂层中的开裂危险。
[0020] 因此，用于除去微滴或使涂层表面变光滑的这些Mo基涂层的表面后处理通常有益，正如其对通过不使用过滤器避免微滴并入涂层中的阴极电弧PVD技术沉积的几乎所有涂层有益一样。在一些情况下，在涂布后的抛光或磨光处理甚至变得必不可少。但是，这些后处理带来额外的成本并通常还需要至少一个工艺步骤。
[0021] 发明目的
[0022] 本发明的主要目的是提供用于表面在摩擦学系统中受到磨损的部件的抗磨保护的涂层体系。特别地，这种涂层体系应提高在摩擦学系统中受到摩擦磨损的表面的品质、抗磨性和使用寿命，其中初始摩擦响应的降低尤其有益。
[0023] 此外，本发明的涂层体系应提供抗粘着磨损的保护。特别地，这种涂层体系应该对切削或成形操作（其中工件材料具有涂抹在工具表面上的倾向或具有拉毛倾向）中使用的工具提供增强的性能和抗磨保护。
[0024] 特别地，这些涂层体系应该能在大约400℃或更高，更优选大约500℃或更高的高温下使用，并应表现出大约15 GPa或更高，优选大约20 GPa或更高，更优选大约30 GPa或更高的高硬度并防止材料从工件转移到部件或工具上。
[0025] 本发明的另一目的是提供制造具有如上提到的涂层体系的涂布部件的方法。该涂层体系应该沉积在至少一部分暴露在摩擦接触下的部件表面上。此外，本发明提供制造阴极电弧涂布表面的方法，其在涂布后不需要意图降低在运行过程中在摩擦接触区域产生的初始磨损的表面后处理（既不借助机械后处理也不借助化学后处理）除去微滴或降低表面粗糙度。对照上述背景也得出，本发明可以被理解为是在摩擦接触开始期间通过在这种初接触时除去微滴而引发“表面抛光”但不引起涂层开裂的方法。因此，该涂布部件的表面固有地自适应随后的摩擦操作。
[0026] 发明描述
[0027] 为了解释本发明，由附图1、2和3辅助本发明的描述。图1显示涂有本发明的涂层体系20的物体1的草图（尺寸不按比例）。在这种草图中，尺寸不一定符合实际情况。特别地，放大微滴的尺寸和分布以更好地解释该理念。图2显示在两种不同切削刀片的切削试验过程中测得的侧面磨损的发展。用圆形绘制的所得侧面磨损发展对应于用根据现有技术状况的涂层涂布的刀片。用星形绘制的所得侧面磨损发展对应于用本发明的涂层体系涂布的另一刀片。图3显示根据本发明的具有主要由铜构成或富铜的微滴10的硬质减摩层9的表面的扫描电子显微照片（SEM）。富铜在本发明中是指以原子百分比计相对于钼含量计的铜含量大于3原子%，即高于铜在钼中的溶解度。
[0028] 通过提供包含物体表面3和沉积在至少一部分物体表面上的涂层体系20的涂布物体1实现本发明的主要目的，所述涂层体系包含至少一个作为最外层沉积的硬质减摩层9，所述最外层包含氮化钼铜和/或氮化钼和铜和/或氮化铜，和主要由铜构成的微滴10。
[0029] 还通过提供包含物体表面3和沉积在至少一部分物体表面上的涂层体系20的涂布物体1实现本发明的主要目的，所述涂层体系包含至少一个作为最外层沉积的硬质减摩层9，所述最外层包含氮化钼铜和/或氮化钼和铜和/或氮化铜，和部分由铜构成的微滴10。微滴10优选富铜，微滴10更优选具有3至30原子%或更大的相对于钼以原子百分比计的铜含量。
[0030] 通过提供制造涂布物体1的方法实现本发明的进一步目的，其中借助无过滤的反应性阴极电弧PVD技术形成最外层9，即在这种沉积方法中不作出抑制微滴生成的努力。该最外层包含氮化钼铜（和/或氮化钼和铜和/或氮化铜）和主要由铜构成或富铜（优选含有3至30原子%或更大的相对于钼以原子百分比计的铜浓度）的微滴10。使用至少一个在含氮气氛中作为阴极工作的包含钼和铜的靶制造最外层9。
[0031] 在根据本发明的制造涂布物体的方法的一个优选实施方案中，使用至少一个在含氮气氛中作为阴极工作的包含钼和铜的靶制造最外层9，其中所述靶主要由铜构成或至少主要包含铜或富铜。
[0032] 在根据本发明的制造涂布物体的方法的另一优选实施方案中，使用至少一个在含氮气氛中作为阴极工作的包含钼和铜的靶制造最外层9，其中所述靶具有3至30原子%的相对于钼以原子百分比计的铜含量。
[0033] 在根据本发明的制造涂布物体的方法的一个更优选实施方案中，使用至少一个在含氮气氛中作为阴极工作的包含钼和铜的靶制造最外层9，其中所述靶具有30原子%或更高的相对于钼以原子百分比计的铜含量。
[0034] 在根据本发明的涂层体系的一个优选实施方案中，如图1中所示，涂层体系20包含硬涂层5和作为最外层沉积的硬质减摩涂层9。
[0035] 优选借助阴极电弧PVD技术沉积硬涂层5。通过这种蒸发技术生成的大粒子（微滴）6嵌在该涂层中和/或沉积在涂层表面上。因此，这种硬涂层可表现出大约Rz = 1.5 μm或甚至更大的高表面粗糙度。
[0036] 在使用阴极电弧PVD技术的情况下，在电弧运行过程中在阴极表面处通过靶材料的熔融和蒸发产生这些微滴6。在这种情况下，用于该涂层生产的固体材料源也用作阴极并常被称作靶。因此，涂层中和/或涂层表面上的微滴6至少部分由在涂层形成过程中尚未完全与反应性气体反应的靶材料构成。
[0037] 硬涂层5表现出至少Rz > 1 μm、Ra > 0.15 μm的典型粗糙度，但对于较厚的层，可能容易超过Rz > 3 μm、Ra > 0.4 μm的值，因为电弧蒸发涂层的表面粗糙度是累积效应，因此依赖于厚度。作为最外层沉积的硬质减摩涂层9在干条件下对钢（100Cr6）具有较低摩擦系数并包含钼-氮化学键Mo-N和铜。铜也可以溶解在该涂层中并可以与氮形成化学键Cu-N。但是，铜主要作为在涂布后在表面处观察到的微滴10的主要成分（浓度高于铜在钼中的溶解度，即高于大约3原子%）存在于最外层中。
[0038] 在本发明中，硬涂层5表现出至少15 GPa，优选大约20 GPa或更高，更优选大约30 GPa或更高的硬度。此外，根据本发明的硬涂层由于其极好的抗磨保护性质（特别是就机械磨损或磨料磨损而言）预计可用作工具和部件的抗磨保护涂层。本发明中的硬涂层优选在大约400℃或更高，更优选大约500℃或更高的高温下化学和热稳定。
[0039] 本发明的优选实施方案具有至少一个硬涂层5，其由下列材料构成或包含下列材料：
[0040] - 铝、钛、氮，和/或
[0041] - 铝、铬、氮，和/或
[0042] - 金属氧化物，和/或
[0043] - 金属氮氧化物，和/或
[0044] - ta-C（四面体非晶碳），和/或
[0045] - 铝、钛、硅、氮，和/或
[0046] - 铝、铬、硅、氮。
[0047] 涂层体系20任选还可包含在硬涂层5和硬质减摩涂层9之间的附加硬质减摩涂层7。
[0048] 优选地，这种硬质减摩涂层7包含具有钼和/或氮但无铜的微滴8。在这种情况下，硬质减摩涂层7由不含铜的钼靶制成。
[0049] 在本发明中，硬质减摩涂层7、9可具有与硬涂层类似的硬度但另外具有极好的减摩擦性质。因此，包含氮化钼的涂层是本发明的情况中的优异硬质减摩涂层。
[0050] 在本发明的一个优选实施方案中，所述至少一个硬质减摩层7包含氧。其优选包含一氧化钼。
[0051] 此外，根据本发明的硬质减摩涂层优选表现出在大约400℃或更高的高温下良好的化学和热稳定性。
[0052] 根据本发明，作为最外层9沉积的硬质减摩涂层必须充当主要由软铜构成或富铜的微滴10的硬基质。
[0053] 最外层9具有优选与硬涂层表面上方存在的最大微滴的厚度至少相同量级或更大的厚度，尽管更小的厚度也可以对工具的初始磨损表现出显著的积极作用，即显著的减磨损作用。
[0054] 最外层优选具有由下式给出的化学组成（原子%）：
[0055] MoxCuyNz，其中0 < x < l，0 < y ≤ 0.3，0 < z ≤ 2。
[0056] 例如当最外层9以Mo0.85Cu0.15N1的化学组成制成时，获得极好的结果。
[0057] 此外，这种化合物可包含另一金属或类金属或金属或类金属的混合物作为被称作Me的掺杂剂（例如Me = 选自Ag、Sn、Zn、Au、Cr、Si、W的一种或多种元素）以及被称作X的另一非金属（例如X = 氧）。在这种情况下，如果添加掺杂剂元素或元素混合物，最外层具有由下式给出的化学组成（原子%）：
[0058] MoxCuyMewNzXv，其中0 < x < 1，0 < y ≤ 0.3，0 < z ≤ 2，0 ≤ w ≤ 0.3，0 ≤ v ≤ 0.15。
[0059] 根据本发明的最外层9的主要功能是降低硬涂层5的初始摩擦响应并借此降低经由硬涂层5中的硬质微滴6的损失造成的层开裂的危险，尽管涂层体系20的总体粗糙度高。
[0060] 此外，最外（插入）层9充当在摩擦接触开始期间引发硬层5的表面抛光的试剂，即基本上，该涂布部件的表面固有地自适应随后的摩擦操作。在这些情况下，借助插入层9的润滑作用，通过在摩擦学系统中的摩擦接触过程中与对应物体（counter-body）的摩擦“抛光”硬涂层5。更确切地，大多数主要由铜构成或富铜的最大微滴10（它们存在于最外层9的表面上）充当某种固体润滑剂并通过在涂布物体1与对抗物体表面之间的初接触中占主要地位而降低初始摩擦和相应的磨损。此外，这些微滴由于它们的高铜含量（高于铜在钼中的溶解度）而仅松散结合在涂层基质中。因此，基本避免由硬微滴6或8从硬涂层5或硬质减摩涂层7中脱出或硬微滴从该涂层中碎裂造成的涂层破坏或不会造成开裂失效。除了具有主要由铜构成或富铜的微滴10的硬质减摩涂层9的初始摩擦减轻外，减摩涂层7和减摩涂层9的组合具有提高硬涂层5的微滴6的机械稳定性并能使硬涂层5变光滑而不会由于微滴6的损失而使硬涂层5开裂的附加功能。
[0061] 通过施加本发明的涂层体系而实现的切削工具性能改进的实例：
[0062] 根据本发明施加的最外层9对切削工具性能的影响显示在图2中。切削刀片在一种情况下涂有6 μm厚的TiAlN涂层（标准涂层），在另一种情况下涂有(4 μm TiAIN + 1 μm MoN + 1 μm MoCuN)涂层（根据本发明的涂层体系20的实例）。对这两个样品都没有进行切削刀片表面的后处理。对于这两种切削刀片，都在外平面车床中不用冷却剂和使用1.1191钢（C45）作为工件材料进行切削试验。采用240 m/min的切削速度，0.3 mm/rev的进给速度和2 mm的切削深度。通过光学显微术测量侧面的磨损并对照刀片的运行时间绘制。使用圆形绘制标准涂层的侧面磨损的发展。这些刀片表现出高初始磨损（高于100 μm）和仅大约11分钟的工具寿命。与此不同，根据本发明的切削刀片（用星形绘制）具有明显降低的初始侧面磨损（低于80 μm），以带来接近16分钟的提高的工具寿命。这两种刀片总体上大致相同，但对根据本发明的刀片（其最外层具有主要由铜构成的微滴）而言，涂层的稳定性改进。
[0063] 基本上，本发明提供包含具有物体表面3的物体1和沉积在至少一部分物体表面3上的涂层体系20的涂布物体。涂层体系20包含至少一个作为最外层9沉积的硬质减摩涂层，其在表面具有微滴10。涂层最外层9的特征特别在于：
[0064] - 最外层9包含氮化钼铜和/或氮化钼和铜和/或氮化铜，且
[0065] - 至少一些微滴(10)主要由铜构成或富铜。
[0066] 优选地，大多数最大微滴(10)主要由铜构成或富铜。这意味着存在于最外层9表面的微滴10可包含不同的元素或化合物，如钼和/或铜和/或氮化钼和/或氮化铜和/或氮化钼铜。但是，如果观察最外层9的表面（例如使用扫描电子显微技术），可以观察到具有最大尺寸的微滴10并根据本发明，至少大部分的这些最大微滴10主要由铜构成或富铜。这些微滴的铜含量至少大于铜在钼中的溶解度，即相对于钼含量计大于大约3原子%。这确保该微滴松散粘附在涂层基质上并降低开裂失效的危险。
[0067] 在本发明中，具有最大尺寸的微滴也被称作最大微滴。这些最大微滴的特征在于如图3中所示具有直径在微米范围内的近球形，但也可具有高达大约5至10微米的较大直径。
[0068] 最外层(9)优选具有由式：MoxCuyNz给出的化学组成（原子%），其中0 < x < 1，0 < y ≤ 0.3，0 < z ≤ 2。
[0069] 最外层(9)可另外包含另一金属或类金属或金属和/或类金属的混合物作为被称作Me的掺杂剂（例如Me = 选自Ag、Sn、Zn、Au、Cr、Si、W的一种或多种元素）。最外层(9)还可包含被称作X的另一非金属或非金属的混合物（例如X = 氧）并在这种情况下具有由式：MoxCuyMewNzXv给出的化学组成（原子%），其中0 < x < 1，0 < y ≤ 0.3，0 < z ≤ 2，0 ≤ w ≤ 0.3，0 ≤ v ≤ 0.15。
[0070] 涂层体系(20)可包含一个或多个沉积在物体表面(3)和最外层(9)之间的硬涂层(5)。
[0071] 所述至少一个硬涂层(5)可以由ta-C和/或钛和/或铝和/或铬和/或硅和/或氮和/或金属氧化物构成或包含ta-C和/或钛和/或铝和/或铬和/或硅和/或氮和/或金属氧化物。
[0072] 对于一些用途，所述至少一个硬涂层(5)优选具有至少20 GPa的整体硬度。这种硬涂层(5)可通过真空沉积法制造，其中在沉积过程中由源材料（靶）生成微滴并并入涂层中。因此，这种硬涂层(5)在其表面具有硬微滴(6)。
[0073] 此外，涂层体系(20)可包含一个或多个沉积在物体表面(3)和最外层(9)之间或所述至少一个硬涂层(5)和最外层(9)之间的附加硬质减摩涂层(7)。
[0074] 优选地，所述至少一个附加硬质减摩涂层(7)由氮化钼和/或氮氧化钼和/或氧化钼和/或一氧化钼构成或包含氮化钼和/或氮氧化钼和/或氧化钼和/或一氧化钼。
[0075] 更优选地，所述至少一个附加硬质减摩涂层(7)主要包含氮化钼或基本由氮化钼构成并具有至少20 GPa的整体硬度和具有主要由钼构成的微滴(8)。
[0076] 此外，涂层体系(20)可包含一个或多个直接沉积在物体表面(3)上和/或直接在物体表面(3)处形成的增粘层，其提高涂层体系(20)与物体表面(3)的粘合强度。
[0077] 同样地，涂层体系(20)可包含在构成涂层体系(20)的不同种类的涂层之间（例如在5和7之间或在7和9之间）的一个或多个中间层。在这种情况下，中间层基本上旨在改进不同种类的涂层之间的粘合并因此改进整个涂层体系(20)内或至少一部分涂层体系(20)内的聚结。
[0078] 优选地，大多数主要由铜构成或富铜的最大微滴(10)沿最外层(9)的表面分布以使对抗物体表面与被涂层体系(20)涂布的涂布物体的表面的初始摩擦接触至少主要导致对抗物体表面与主要由铜构成或富铜的最大微滴(10)接触。
[0079] 根据本发明，涂层体系(20)中所含的一个或多个涂层(5或7或9)可借助不使用避免在该涂层中并入微滴的手段的阴极电弧PVD技术沉积。
[0080] 同样地和在一些情况下甚至优选地，可借助不使用避免在该涂层中并入微滴的手段的阴极电弧PVD技术在物体表面(3)上沉积整个涂层体系(20)。这可以实现同时便宜、不复杂并牢固的可靠涂布法。
[0081] 特别地，根据本发明的涂布物体可以是其涂布表面至少部分在摩擦操作过程中受到摩擦磨损的部件（例如发动机部件或机器部件）或工具。
[0082] 更特别地，根据本发明的涂布物体可以是切削工具或成形工具。例如，这种切削工具或这种成形工具可以由包含或由钢和/或烧结碳化物（cemented carbide）和/或陶瓷化合物（例如金属陶瓷）和/或立方氮化硼构成的材料制成。
[0083] 根据本发明，这种涂布部件或工具可用于相应的涂布表面至少部分受到摩擦磨损并至少暂时暴露在500℃或更高的高温下的用途。
[0084] 根据本发明制造涂布物体的优选方法包括借助不使用避免在涂层中并入微滴的过滤器的反应性阴极电弧PVD技术沉积最外层(9)。为了沉积最外层(9)，必须使用至少一个基本含有钼和铜的靶。因此，通过从在电弧操作中在含氮气氛中作为阴极工作的所述至少一个包含钼和铜的靶熔融和蒸发材料而产生主要由铜构成或富铜的最大微滴(10)。在最外层(9)的表面，主要由铜构成或富铜的最大微滴(10)的量应该高于不主要由铜构成或富铜的其它最大微滴(10)的量。
[0085] 优选通过粉末冶金技术制造用于制造最外层(9)的所述至少一个包含钼和铜的靶。
[0086] 在根据本发明的涂布物体制造方法的一个优选实施方案中，通过粉末冶金制成的所述至少一个钼-铜靶主要含有铜或富铜。
[0087] 在根据本发明的涂布物体的一个优选实施方案中，层(9)的最靠近表面的最外10纳米区域中，优选最外20纳米区域中相对于钼以原子百分比计的铜浓度具有比标称靶浓度高的原子百分比浓度。
[0088] 根据通过阴极电弧蒸发合成钼铜涂层的本发明的优选方法，使用具有相对于钼计大于3原子%，优选大于10原子%的铜浓度的主要由钼和铜构成的通过粉末冶金制成的靶，其特征在于所述靶的表面与该钼-铜靶的标称浓度相比铜浓度降低。这种标称浓度例如存在于距表面大于300微米的距离中。
