Nitrure d'aluminium et de titane

Le nitrure de titane et d'aluminium ( TiAlN ) ou le nitrure de titane et d' aluminium ( AlTiN , pour des teneurs en aluminium supérieures à 50%) représentent un groupe de revêtements durs métastables constitués d'éléments métalliques aluminium et titane et d'azote. Quatre compositions importantes (teneur en métal 100 at.%) Sont déposées à l'échelle industrielle par des méthodes physiques de dépôt en phase vapeur:

◆ Ti50Al50N (introduit industriellement par la société CemeCoat (maintenant Cemecon) Aachen, BRD, groupe T. Leydecker ca 1989)

◆ Al55Ti45N (introduit industriellement par la société Metaplas Ionon (maintenant Sulzer Metaplas), Bergisch Gladbach, BRD, groupe J. Vetter vers 1999)

◆ Al60Ti40N (introduit industriellement par la société Kobe Steel, Kobe, Japon, vers 1992)

◆ Al66Ti34N (introduit industriellement par la société Metaplas (maintenant Sulzer Metaplas), groupe J. Vetter, 1996).

Les raisons fondamentales pour lesquelles les revêtements TiAlN surpassent les revêtements en nitrure de titane pur (TiN) sont considérées comme:

◆ Augmentation de la résistance à l'oxydation à des températures élevées en raison de la formation d'une couche protectrice d'oxyde d'aluminium à la surface

◆ Dureté accrue des films fraîchement déposés en raison des changements de microstructure et de durcissement de la solution solide

◆ Durcissement par vieillissement des revêtements à des températures typiques du fonctionnement des outils de coupe en raison de la décomposition spinodale du TiAlN en TiN et AlN cubique

Il a été démontré que le phénomène de durcissement par l'âge résulte d'une discordance dans la structure électronique quantique de TiN et AlN.