СИСТЕМА ПОКРЫТИЯ ХПО, ВКЛЮЧАЮЩАЯ МАТЕРИАЛЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ОКСИД АЛЮМИНИЯ И/ИЛИ ТИТАН, И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ

1. Основа с покрытием, содержащая:
субстрат и систему покрытия на субстрате, где эта система покрытия включает:
слой покрытия карбонитрида титана, содержащий зерна карбонитрида титана, причем этот слой покрытия карбонитрида титана нанесен путем химического парофазного осаждения в течение выбранной продолжительности времени так, чтобы остановить рост зерен карбонитрида титана при предварительно выбранном размере зерна, и толщина слоя покрытия карбонитрида титана находится в интервале между нижним пределом, равным примерно 0,5 микрометра, и верхним пределом, равным примерно 25 микрометрам;
первый титан/алюминийсодержащий слой покрытия, содержащий первые титан/алюминийсодержащие зерна, причем этот первый титан/алюминий-содержащий слой покрытия нанесен путем химического парофазного осаждения в течение выбранной продолжительности времени так, чтобы остановить рост первых титан/алюминий-содержащих зерен при предварительно выбранном размере зерна, и толщина этого первого титан/алюминийсодержащего слоя покрытия находится в интервале между нижним пределом, равным выше нуля микрометров и верхним пределом, равным примерно 5 микрометрам, и этот первый титан/алюминийсодержащий слой покрытия находится дальше от субстрата, чем слой покрытия карбонитрида титана; и
слой покрытия оксида алюминия, содержащий зерна оксида алюминия, причем этот слой покрытия оксида алюминия нанесен в течение выбранной продолжительности времени так, чтобы остановить рост зерен оксида алюминия при предварительно выбранном размере зерна, и толщина этого слоя покрытия оксида алюминия находится в интервале между нижним пределом, равным выше нуля микрометров и верхним пределом, равным примерно 5 микрометрам, и этот слой покрытия оксида алюминия находится дальше от субстрата, чем первый алюминий/титансодержащий слой покрытия.
2. Основа с покрытием по п.1, где система покрытия дополнительно включает базовый слой покрытия из нитрида титана, нанесенный на субстрат путем химического парофазного осаждения, и слой покрытия карбонитрида титана нанесен таким образом, чтобы он находился дальше от субстрата, чем базовый слой покрытия.
3. Основа с покрытием по п.1, где система покрытия дополнительно включает второй титан/алюминийсодержащий слой покрытия из вторых титан/алюминийсодержащих зерен, где этот второй титан/алюминийсодержащий слой покрытия нанесен путем химического парофазного осаждения в течение выбранной продолжительности времени так, чтобы остановить рост вторых титан/алюминийсодержащих зерен при предварительно выбранном размере, и толщина второго титан/алюминийсодержащего слоя покрытия находится в интервале между нижним пределом, равным выше нуля микрометров и верхним пределом, равным примерно 5 микрометрам, и этот второй титан/алюминийсодержащий слой покрытия находится дальше от субстрата, чем слой покрытия оксида алюминия.
4. Основа с покрытием по п.1, где система покрытия дополнительно включает наружный слой покрытия из нитрида титана, нанесенный путем химического парофазного осаждения, и этот наружный слой покрытия нитрида титана имеет толщину в интервале между нижним пределом, равным примерно 0,1 микрометра и верхним пределом, равным примерно 5 микрометрам.
5. Основа с покрытием по п.1, где первые титан/алюминийсодержащие зерна дополнительно содержат одно или более чем одно из приведенного ниже: кислорода и углерода и азота, и вторые титан/алюминийсодержащие зерна дополнительно содержат одно или более чем одно из приведенного ниже: кислорода и углерода и азота.
6. Основа с покрытием по п.1, где субстрат включает любой из приведенных ниже материалов: цементированные карбиды, керамики, металлокерамики, стали и поликристаллический кубический нитрид бора.
7. Основа с покрытием по п.1, где средний размер зерна зерен карбонитрида титана является, равным или меньшим, чем примерно один микрометр, и средний размер зерна первых титансодержащих зерен является, равным или меньшим чем примерно один микрометр, и средний размер зерна первых титан/алюминийсодержащих зерен является, равным или меньшим, чем примерно один микрометр, и средний размер зерна зерен оксида алюминия является, равным или меньшим, чем примерно один микрометр.
8. Основа с покрытием по п.1, где по меньшей мере часть слоя покрытия карбонитрида титана нанесена путем умеренно-температурного химического парофазного осаждения при температуре в интервале между примерно 850 градусами Цельсия и примерно 900 градусами Цельсия.
9. Основа с покрытием по п.8, где по меньшей мере другая часть слоя покрытия карбонитрида титана нанесена путем высокотемпературного химического парофазного осаждения при температуре, равной или большей, чем примерно 950 градусов Цельсия.
10. Основа с покрытием по п.1, где первый титан/алюминийсодержащий слой покрытия и слой покрытия оксида алюминия составляют последовательность покрытия, и система покрытия включает множество последовательностей покрытия.
11. Основа с покрытием по п.1, где субстрат включает карбид, цементированный связующим материалом, и этот субстрат имеет зону обогащения связующим материалом, начинающуюся на его поверхности или вблизи его поверхности, где эта зона обогащения связующим материалом распространяется внутрь от поверхности субстрата.
12. Основа с покрытием по п.1, где первый титан/алюминийсодержащий слой покрытия проявляет морфологию нитевидных кристаллов.
13. Основа с покрытием по п.1, где первый титан/алюминийсодержащий слой покрытия включает слой покрытия оксикарбонитрида титана на слое покрытия карбонитрида титана и слой покрытия оксикарбонитрида титана алюминия на слое покрытия оксикарбонитрида титана, а также слой покрытия зародышеобразования альфа-оксида алюминия на слое покрытия оксикарбонитрида титана алюминия.
14. Основа с покрытием по п.13, где слой покрытия зародышеобразования оксида алюминия включает оксид титана.
15. Основа с покрытием, содержащая:
субстрат и систему покрытия на субстрате, где эта система покрытия включает:
промежуточную область покрытия, которая имеет толщину и первую композиционную составляющую, содержащую алюминий и кислород, и вторую композиционную составляющую, содержащую титан и углерод и азот;
первый композиционный компонент, варьирующий первым способом между максимумом и минимумом, и второй композиционный компонент, варьирующий вторым способом между максимумом и минимумом, где, когда первый композиционный компонент находится при максимуме, второй композиционный компонент находится при минимуме, и, когда второй композиционный компонент находится при максимуме, первый композиционный компонент находится при минимуме; и
базовый слой покрытия нитрида титана, нанесенный путем химического парофазного осаждения на субстрат, и промежуточная область покрытия находится дальше от субстрата, чем базовый слой покрытия.
16. Основа с покрытием по п.15, где система покрытия дополнительно включает титан/алюминийсодержащий слой покрытия, содержащий титан/алюминийсодержащие зерна, нанесенный путем химического парофазного осаждения в течение выбранной продолжительности времени так, чтобы остановить рост титан/алюминийсодержащих зерен при предварительно выбранном размере, и эти титан/алюминийсодержащие зерна дополнительно содержат одно или более чем одно из кислорода и углерода и азота, и этот титан/алюминийсодержащий слой покрытия находится дальше от субстрата, чем промежуточная область покрытия.
17. Основа с покрытием по п.15, где первый композиционный компонент и второй композиционный компонент каждый варьирует с периодичностью на протяжении по меньшей мере части толщины промежуточной области покрытия.
18. Основа с покрытием по п.15, где первый композиционный компонент и второй композиционный компонент каждый варьирует с периодичностью на протяжении всей толщины промежуточной области покрытия.
19. Способ изготовления основы с покрытием, включающий стадии:
получения субстрата;
нанесения путем химического парофазного осаждения слоя покрытия карбонитрида титана, содержащего зерна карбонитрида титана, в течение выбранной продолжительности времени так, чтобы остановить рост зерен карбонитрида титана при предварительно выбранном размере и регулировать толщину слоя покрытия карбонитрида титана так, чтобы она находилась в интервале между нижним пределом, равным примерно 0,5 микрометра, и верхним пределом, равным примерно 25 микрометрам;
нанесения путем химического парофазного осаждения первого титан/алюминийсодержащего слоя покрытия, содержащего первые титан/алюминийсодержащие зерна, в течение выбранной продолжительности времени так, чтобы остановить рост первых титан/алюминийсодержащих зерен при предварительно выбранном размере и регулировать толщину первого титан/алюминийсодержащего слоя покрытия так, чтобы она находилась в интервале между нижним пределом, равным выше нуля микрометров, и верхним пределом, равным примерно 5 микрометрам, и где первый титан/алюминийсодержащий слой покрытия находится дальше от субстрата, чем слой покрытия карбонитрида титана; и
нанесения путем химического парофазного осаждения слоя покрытия оксида алюминия, содержащего зерна оксида алюминия, в течение выбранной продолжительности времени так, чтобы остановить рост зерен оксида алюминия при предварительно выбранном размере и регулировать толщину покрытия оксида алюминия так, чтобы она находилась в интервале между нижним пределом выше нуля микрометров и верхним пределом, равным примерно 5 микрометрам, и слой покрытия оксида алюминия находится дальше от субстрата, чем первый алюминий/титансодержащий слой покрытия.
20. Способ по п.19, где система покрытия дополнительно включает осаждение путем химического парофазного осаждения второго титан/алюминийсодержащего слоя покрытия, содержащего вторые титан/алюминийсодержащие зерна, в течение выбранной продолжительности времени так, чтобы остановить рост вторых титан/алюминийсодержащих зерен при предварительно выбранном размере, и вторые титан/алюминийсодержащие зерна дополнительно содержат одно или более чем одно из кислорода и углерода и азота, и где второй алюминий/титансодержащий слой покрытия находится дальше от субстрата, чем слой покрытия оксида алюминия.
21. Способ по п.19, где зерна карбонитрида титана в слое покрытия карбонитрида титана имеют средний размер зерна, равный или меньший, чем примерно один микрометр, и первые титан/алюминийсодержащие зерна в первом титан/алюминийсодержащем слое покрытия имеют средний размер зерна, равный или меньший, чем примерно один микрометр, зерна оксида алюминия в слое покрытия оксида алюминия имеют средний размер зерна, равный или меньший, чем примерно один микрометр, и вторые титан/алюминийсодержащие зерна во втором титан/алюминийсодержащем слое покрытия имеют средний размер зерна, равный или меньший, чем примерно один микрометр.
22. Способ по п.19, где первый титансодержащий слой покрытия и слой покрытия оксида алюминия составляют последовательность покрытия, и этот способ включает нанесение множества последовательностей покрытия путем ХПО.
23. Способ по п.19, где первый титан/алюминийсодержащий слой покрытия проявляет морфологию нитевидных кристаллов.
24. Способ изготовления основы с покрытием, включающий стадии:
получения субстрата;
нанесения путем химического парофазного осаждения базовой системы покрытия на субстрат;
нанесения путем химического парофазного осаждения первой последовательной системы покрытия, включающей первый титансодержащий слой покрытия и второй алюминийсодержащий слой покрытия; и
нанесения на первую последовательную систему покрытия путем химического парофазного осаждения второй последовательной системы покрытия, включающей третий алюминийсодержащий слой покрытия и четвертый титансодержащий слой покрытия.
25. Способ по п.24, где титансодержащий слой покрытия содержит карбонитрид титана и алюминийсодержащий слой покрытия содержит оксид алюминия.
26. Способ по п.24, где первый последовательный слой покрытия и второй последовательный слой покрытия наносят, по существу, при одних и тех же температуре, давлении и продолжительности времени.
27. Способ по п.24, где титансодержащий слой покрытия первой последовательной системы покрытия и второй последовательной системы покрытия наносят при первом давлении и алюминийсодержащий слой покрытия первой последовательной системы покрытия и второй последовательной системы покрытия наносят при втором давлении, и где первое давление выше, чем второе давление.
28. Способ по п.27, где первое давление по меньшей мере примерно в четыре раза выше, чем второе давление.
29. Способ по п.24, дополнительно включающий:
нанесение на вторую последовательную систему покрытия путем химического парофазного осаждения третьей последовательной системы покрытия, включающей пятый титансодержащий слой покрытия и шестой алюминийсодержащий слой покрытия; и
нанесение на третью последовательную систему покрытия путем химического парофазного осаждения четвертой последовательной системы покрытия, включающей седьмой алюминийсодержащий слой покрытия и восьмой титансодержащий слой покрытия.
30. Способ по п.29, дополнительно включающий:
нанесение на четвертую последовательную систему покрытия путем химического парофазного осаждения пятой последовательной системы покрытия, включающей девятый титансодержащий слой покрытия и десятый алюминийсодержащий слой покрытия.