JP2010512251A - 被覆切削工具 - Google Patents

Abstract

本発明は、内部ＣＶＤ被覆および外部ＰＶＤ被覆で少なくとも部分的に被覆された切削工具を製造するための方法に関係し、該方法は、ＣＶＤ被覆を付着し、該ＣＶＤ被覆を少なくとも部分的に強力な湿式ブラスト加工操作に晒し、続いてＰＶＤ被覆を付着する製造工程を含む。
また、本発明は、Ｃｏ５〜１４質量％、Ｔｉ、Ｔａ、またはＮｂまたはそれらの組み合わせからできた立方晶炭化物０〜８質量％、および残余分のＷＣ、でできた超硬合金基材、を含む被覆切削工具にも関係し、前記基材は、内部ＣＶＤ被覆および外部ＰＶＤ被覆を含む４〜１４μｍ厚の被覆で少なくとも部分的に被覆され、ここで該ＣＶＤ被覆が圧縮応力を有する。
【選択図】なし

Description

本発明は、旋削、フライス加工、穴あけ加工による、または類似の切り屑形成（chip forming）機械加工法による、金属の機械加工に好適な被覆切削工具に関係する。この被覆工具は、特に断続切削操作で使用される場合に、改善された靱性を示す。この被覆は、ＣＶＤ技術によって被覆された少なくとも一つの内部層およびＰＶＤ技術によって被覆された少なくとも一つの最上層からなる。この被覆プロセスにおいて全ての層が圧縮応力を有する。

最近の高い生産力の金属用切り屑形成機械加工は、高い耐摩耗性、良好な靱性特性および優れた耐塑性変形性を必要とする。これは、耐摩耗性被覆で被覆された超硬合金を採用することによって達成され得る。超硬合金工具は、一般に工具ホルダーに固定されたスローアウェイティップの形状をしているが、固体超硬ドリルまたはフライス加工カッターの形態であってもよい。例えばＴｉＣ、Ｔｉ（Ｃ_ｘＮ_ｙ）、ＴｉＮ、（Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙ）Ｎ、Ｔｉ（Ｃ_ｘＯ_ｙＮ_ｚ）およびＡｌ_２Ｏ_３のような様々なタイプの硬質層で被覆した超硬合金切削工具インサートは何年も前から市販されている。一般に、多層構造中のいくつかの硬質層によってこのような被覆が築きあげられる。個別の層の連なりや厚みは、種々の切削用途範囲および被加工材料に適応するように注意深く選択される。

被覆は、化学気相堆積（ＣＶＤ）または物理的気相成長（ＰＶＤ）技術によって付着されることがほとんどである。いくつかの稀な場合には、プラズマアシスト化学気相堆積（ＰＡＣＶＤ）も行われている。ＣＶＤ被覆インサートは高い耐摩耗性および優れた被覆付着性を示し、一方ＰＶＤ被覆インサートはこれらの特性に関してわずかに劣るが、かなり良好な靱性挙動を有する。したがって、ＣＶＤ被覆インサートは高速旋削操作において好ましく、ＰＶＤ被覆インサートはフライス加工、パーティング加工および穴あけ加工のような靱性を要求する施策層祖において使用される。

ＣＶＤ技術は、８５０〜１０５０℃のかなり高温領域で実施されることがほとんどである。この高い付着温度と、付着される被覆材料と超硬合金工具基材との間の熱膨張係数の差のために、ＣＶＤは、冷却割れとかなり大きな引張応力（ときに５００〜７００ＭＰａの範囲となる）が備わる被覆を作る。この引張応力の状態は、ＣＶＤ被覆インサートの靱性挙動を低下させる。

ＰＶＤプロセスは、４５０〜６５０℃の著しく低い温度で操作され、且つ強いイオン衝撃の下で実施されて、高圧縮応力（ときに１４００〜２０００ＭＰａの範囲となる）を伴う割れの無い層をもたらす。この高圧縮応力と冷却割れの無いことが主な特徴であり、これがＣＶＤ被覆インサートよりかなり強靭なＰＶＤ被覆インサートを作る。高い炭素含有率を伴い、ＣＶＤ、例えば周知のＭＴＣＶＤプロセスによって得られるのと同等の高い耐摩耗性および優れた付着性を伴うＴｉ（ＣｘＮｙ）層をＰＶＤによって作ることは、現在のところ不可能である。

例えば、スウェーデン特許出願ＳＥ０５０１４１０−５号およびＳＥ０５００４３５−３号で開示され、またＥＰ−Ａ−１３１１７１２号でも開示されているような硬質グリットを用いたブラスト加工をインサートに行うことによって、ＣＶＤ被覆インサートの靱性は改善することができる。しかしながら、得られた靱性は、まだかなりＰＶＤ被覆インサートのものよりかけ離れている。

ＣＶＤ＋ＰＶＤ被覆においてＣＶＤとＰＶＤの被覆の異なる特性を組み合わせることが以前から試みられている。この種の組み合わせは、米国特許ＵＳ５，２５０，３６７号および米国特許ＵＳ５，３６４，２０９で開示されている。

本発明の目的は、耐摩耗性を維持しつつ、改善された靱性特性を有する被覆切削工具を製造する方法を提供することである。

本発明のさらなる目的は、耐摩耗性を維持しつつ、改善された靱性特性を有する被覆切削工具を提供することである。

驚くべきことに、ＰＶＤ被覆工具とＣＶＤ被覆工具の両方の全ての良好な特性を同時に有する切削工具を製造可能であることが今回判明した。すなわち、靱性はＰＶＤ工具の（圧縮応力）に匹敵し、被覆接着性および耐摩耗性はＣＶＤ被覆工具に匹敵する。

図１は、Ｘ線測定法によって残留応力を評価するために設定されたゴニオメータを示す。ここで、 Ｅ：オイラー角１／４クレードル Ｓ：試料 Ｉ：入射Ｘ線ビーム Ｄ：回折Ｘ線ビーム θ：回折角度 ω：θ Ψ：オイラー角１／４クレードルに沿った傾斜角 Φ：試料の軸周りの回転角である。

本発明によると、内部ＣＶＤ被覆および外部ＰＶＤ被覆で少なくとも部分的に被覆された切削工具を製造するための方法が提供され、該方法は、ＣＶＤ被覆を付着し、該ＣＶＤ被覆を少なくとも部分的に強力な湿式ブラスト加工操作に晒し、続いてＰＶＤ被覆を付着する製造工程を含む。本発明は、旋削、フライス加工、穴あけ加工による、または類似の切り屑形成機械加工法による、金属の機械加工に好適な被覆切削工具、例えば切削工具インサートや回転切削工具（ｒｏｔａｒｙ ｃｕｔｔｉｎｇ ｔｏｏｌ）、に適用可能である。

（複数の）耐摩耗性層で被覆された切削工具の靱性特性を改善するには、本発明による、厳格な手順に従うことが必要であると判明した。Ｃｏ５〜１４質量％、Ｔｉ、Ｔａ、またはＮｂまたはそれらの組み合わせからできた立方晶炭化物０〜８質量％、および残余分のＷＣ、でできた超硬合金基材に、好ましくは一以上の硬質Ｔｉ（Ｃ_ｘＮ_ｙ）層（ここでｘ＋ｙ＝１且つｘおよびｙ≧０であり、好ましくは０．５≦ｘ≦０．６且つ０．４≦ｙ≦０．５である）を含む２〜７μｍ厚のＣＶＤ被覆が、好ましくは適度に低い温度７５０〜８５０℃で、最も好ましくはＣ／Ｎ源としてＣＨ_３ＣＮを使用する周知のＭＴＣＶＤ技術によって、付着される。次に、この被覆は、９８０〜１０３０°で、１〜４時間、Ｈ_２／Ｎ_２雰囲気で熱処理されるのが好ましい。これは、ＣＶＤ層への元素の拡散を促進し、それによって被覆の付着性を増進するので、有利な工程であることが判明した。また、他のＣＶＤ層をＣＶＤ被覆に付着することができ、そのような層は、例えばＴｉＮ、Ｔｉ（Ｃ_ｘＯ_ｙ）、ＴｉＣ、Ｔｉ（Ｃ_ｘＯ_ｙＮ_ｚ）またはＴｉＢＮのように、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｃｒ、ＷおよびＡｌから選択される金属元素を伴う、金属窒化物、炭化物、または酸化物またはそれらの混合物から構成されてもよい。

次に、このようにして作製された被覆は、ＣＶＤ被覆の応力状態を引張から圧縮応力に変化させるために、好ましくは少なくともレーキ面に、強力な湿式ブラスト加工操作をかける。一以上のＴｉ（Ｃ_ｘＮ_ｙ）層を有する実施態様の場合、これらのＴｉ（Ｃ_ｘＮ_ｙ）層に対して、好ましくは少なくともレーキ面において、６００〜１６００ＭＰａの範囲の圧縮応力を得ることが必要とされる。湿式ブラスト加工操作の目的は、被覆表面での冷却割れを閉じることでもある。使用されたブラスト加工操作技術に関して、ブラスト加工媒体は好ましくは水中のＡｌ_２Ｏ_３グリットのスラリーであってもよい。その衝撃力は、ブラスト加工歯髄圧（ｐｕｌｐ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）、ブラスト加工ノズルと被覆表面の間の距離、ブラスト加工媒体の粒子サイズ、ブラスト加工媒体の密度、およびブラスト加工ジェットの衝撃角度によって調整される。使用されるＡｌ_２Ｏ_３のグリットサイズは、好ましくはＦＥ２２０（ＦＥＰＡ基準）であり、使用される空気ブラスト加工圧力は２．４〜３．４バールの範囲である。使用されるＣＶＤ材料および被覆厚に対して望ましい圧縮応力レベルが得られるように、適切なブラスト加工条件が当業者によって選択される。

次に、この工具は超音波浴で注意深く洗浄され、さらに、２〜７μｍ厚の外部ＰＶＤ被覆で被覆される。該ＰＶＤ被覆は、好ましくは（Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙ）Ｎ（ここでｘ、ｙ＞０且つｘ＋ｙ＝１）、（Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙＳｉ_ｚ）Ｎ（ここでｘ、ｙ、ｚ＞０且つｘ＋ｙ＋ｚ＝１）、（Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙＣｒ_ｚ）Ｎ（ここでｘ、ｙ、ｚ＞０且つｘ＋ｙ＋ｚ＝１）、ＴｉＮ、Ｔｉ（Ｃ_ｘＮ_ｙ）およびＡｌ_２Ｏ_３でできた層を一以上含み、最も好ましくは（Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙ）Ｎ（ここでｘ、ｙ＞０且つｘ＋ｙ＝１）を含み、１０００〜２０００ＭＰａの範囲の圧縮応力を得る。使用されるＰＶＤプロセスのプロセス温度は５００℃未満でなければならない。このＰＶＤプロセスは、周知のもの、つまりアーク法、マグネトロンスパッタリング、およびイオンプレーティングのいずれかであってもよい。

本発明の一実施態様において、ＰＶＤプロセスのプロセス条件、例えばバイアス電圧は、最終的な被覆の応力比｜σ_{ＰＶＤ被覆}／σ_{ＣＶＤ Ｔｉ（ＣｘＮｙ）層}｜が０．９〜１．８の範囲内になるように、選択される。例えば、ｘ／ｙ比が約１である（Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙ）ＮのアークＰＶＤプロセスの場合、−（４０〜６０）Ｖの範囲のバイアスが選択される。より高いＡｌ含有率を伴う（Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙ）Ｎ層の場合、−（８０〜１１０）Ｖの範囲のバイアスが概して好ましい。

本発明は、概して多角形または円形の形状を有する被覆切削工具インサートまたは回転切削工具にも関係し、これらは、Ｃｏ５〜１４質量％、Ｔｉ、Ｔａ、またはＮｂまたはそれらの組み合わせからできた立方晶炭化物０〜８質量％、および残余分のＷＣ、でできた超硬合金基材を含み、少なくとも一つのレーキ面および少なくとも一つの逃げ面を有し、前記基材は、２〜７μｍ厚の内部ＣＶＤ被覆および２〜７μｍ厚の外部ＰＶＤ被覆を含む４〜１４μｍ厚の被覆で少なくとも部分的に被覆され、ここでＣＶＤ被覆は、好ましくは少なくともレーキ面に、強力な湿式ブラスト加工操作によって得た、圧縮応力を有する。ＣＶＤ被覆は、１〜８μｍ、好ましくは２〜５μｍ厚のＴｉ（ＣｘＮｙ）層、より好ましくは柱状構造を有するＴｉ（ＣｘＮｙ）層を一以上含み、ここでｘ、ｙ＞０且つｘ＋ｙ＝１であり、好ましくは少なくともレーキ面で、６００〜１６００ＭＰａの範囲の圧縮応力を有する。ＰＶＤ被覆は、単一層としてまたは多層構造で、１〜５μｍ、好ましくは２〜４μｍ厚の（ＴｉｘＡｌｙ）Ｎ（ここでｘ、ｙ＞０且つｘ＋ｙ＝１）、（Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙＳｉ_ｚ）Ｎ（ここでｘ、ｙ、ｚ＞０且つｘ＋ｙ＋ｚ＝１）、（Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙＣｒ_ｚ）Ｎ（ここでｘ、ｙ、ｚ＞０且つｘ＋ｙ＋ｚ＝１）、ＴｉＮ、Ｔｉ（Ｃ_ｘＮ_ｙ）およびＡｌ_２Ｏ_３、最も好ましくは（Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙ）Ｎ（ここでｘ、ｙ＞０且つｘ＋ｙ＝１）でできた層を一以上含み、１０００〜２０００ＭＰａの範囲の圧縮応力を有する。ＣＶＤ被覆は、例えばＴｉＮ、Ｔｉ（Ｃ_ｘＯ_ｙ）、ＴｉＣ、Ｔｉ（Ｃ_ｘＯ_ｙＮ_ｚ）またはＴｉＢＮのように、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｃｒ、ＷおよびＡｌから選択される金属元素を伴う、金属窒化物、炭化物、または酸化物またはそれらの組み合わせの層を、追加的に有してもよい。これらの追加的な層の総厚みは０．５〜４μｍであり、個別の層の厚みは＜１μｍである。

ＣＶＤ被覆およびＰＶＤ被覆における全ての層が圧縮応力を有し、これはｓｉｎ^２Ψ法を使用するＸＲＤによって測定される。

典型的な一実施態様において、ＣＶＤ被覆は、０．１〜１μｍの内部Ｔｉ（ＣｘＮｙ）層（ｙ＞０．８）、好ましくはＭＴＣＶＤ−ＴｉＮ層、および外部柱状ＭＴＣＶＤ−Ｔｉ（ＣｘＮｙ）層からなる。

別の典型的な一実施態様において、ＣＶＤ被覆は、０．１から＜１μｍの内部ＴｉＮ層および２〜５μｍ厚の外部柱状ＴｉＣｘＮｙ層（ここでｘ、ｙ＞０且つｘ＋ｙ＝１）からなり、そしてＰＶＤ被覆は、２〜４μｍ厚の（ＴｉｘＡｌｙ）Ｎ層（ここでｘ、ｙ＞０且つｘ＋ｙ＝１）を含む。

本発明の一実施態様において、最終的な被覆の応力比｜σ_{ＰＶＤ被覆}／σ_{ＣＶＤ Ｔｉ（ＣｘＮｙ）層}｜が０．９〜１．８の範囲内にある。

この層の残留応力σは、周知のｓｉｎ^２Ψ法を用いるＸＲＤ測定によって評価され、このｓｉｎ^２Ψ法は、I.C. Noyan, J.B. CohenによってResidual Stress Measurement by Diffraction and Interpretationと題してSpringer-Verlag, New York, 1987 (pp 117 - 130)に記載される。この測定は、図１に示されたように準備されたゴニオメータでＣｕＫ_α輻射を用いて実施することを推奨する。この測定は切削刃のラインから２．５ｍｍの範囲内の、平坦な表面で実施することを推奨する。応力は５回の測定の平均として得られる。６〜１１のΨ角度と０〜０．５のｓｉｎ^２Ψ範囲内（Ψ＝４５°）の等距離とを有するサイド傾斜技術（Ψ幾何学形状）を使用することを推奨する。また、９０°のΦ扇形内でのΦ角度の等距離分布も好ましい。２軸方向応力状態を確認するため、試料は、Φ＝０°及び９０°回転させてΨ傾斜させた。オイラー角１／４クレードルの場合、これは、種々のΨ角度に対してΦ＝１８０°及び２７０°でも試料を測定することによって成し遂げられる。残留応力を評価するためにｓｉｎ^２Ψ法が用いられ、好ましくはＢｒｕｋｅｒ ＡＸＳのＤＩＦＦＲＡＣ^Ｐｌｕｓ Ｓｔｒｅｓｓ３２ ｖ．１．０４のような市販されている何らかのソフトウェアを使用する。Ｐｓｅｕｄｏ−Ｖｏｉｇｔ−Ｆｉｔ関数を使用して反射を位置決めされる。２軸応力状態の場合、この引張応力は得られた２軸応力の平均値として計算された。以下の定数が応力計算において使用される。

例１

インサートＡ
１２．６質量％のＣｏと、１．２５質量％のＴａＣと、０．３２質量％のＮｂＣと、残部ＷＣとの組成を有する型式Ｒ３９０−１１Ｔ３０８Ｍ−ＰＭの超硬合金切削インサートを、０．５μｍの厚みのＴｉＮ層を従来のＣＶＤ技法を用いて９３０℃で被覆して、引き続いてＭＴＣＶＤ技法を使用して８４０℃の温度でプロセスガスとしてＴｉＣｌ_４、Ｈ_２、Ｎ_２及びＣＨ_３ＣＮを用いて、４μｍのＴｉ（Ｃ_０．５７Ｎ_０．４３）層を被覆した。この層組成物を、格子定数のＸＲＤ測定によって、およびベガード則を利用して、測定した。被覆プロセスの後、反応器温度を１０１０℃に上げ、インサートをＮ_２／Ｈ_２雰囲気で２時間熱処理した。

ＸＲＤ応力測定は、Ｔｉ（Ｃ_０．５７Ｎ_０．４３）層の引張応力が７００〜９００ＭＰａの範囲内であることを示した。

インサートＢ（先行技術）
インサートＡに、２．７バールの圧力でＡｌ_２Ｏ_３／水スラリーを用いてレーキ面で湿式ブラスト加工をした。ＸＲＤ応力測定は、１２００〜１６００ＭＰａの範囲の圧縮応力レベルを示した。このブラスト加工した被覆表面を、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で調査し、変形させた被覆表面に冷却割れはほとんど見られなかった。

インサートＣ（発明）
インサートＢを、３０分間イオンエッチングし、そして−４０Ｖのバイアス電圧および４９０℃のプロセス温度を伴うアークベースＰＶＤ技法を用いて、３μｍの（ＴｉｘＡｌｙ）Ｎ（ここでｘ／ｙ比は１に近い）で被覆した。ＰＶＤプロセスの後、Ｔｉ（Ｃ_０．５７Ｎ_０．４３）および（Ｔｉ_０．５Ａｌ_０．５）Ｎ層における応力を測定し、両方とも圧縮応力であり、それぞれ１０００〜１４００ＭＰａ、１３００〜１８００ＭＰａの範囲内であることが判明した。

インサートＤ（先行技術）
インサートＡを、インサートＣの場合と同じＰＶＤプロセスを使用して、３μｍの（ＴｉｘＡｌｙ）Ｎで被覆した。ＰＶＤプロセスの後、Ｔｉ（Ｃ_０．５７Ｎ_０．４３）および（Ｔｉ_０．５Ａｌ_０．５）Ｎ層の応力を測定し、それぞれ７００〜９００ＭＰａの範囲内の引張応力、１３００〜１６００ＭＰａの範囲内の圧縮応力であることが判明した。

インサートＥ（発明の範囲外）
インサートＡを、インサートＣの場合と同じＰＶＤプロセスを使用して、３μｍの（ＴｉｘＡｌｙ）Ｎで被覆した。ＰＶＤプロセスの後、Ｔｉ（Ｃ_０．５７Ｎ_０．４３）および（Ｔｉ_０．５Ａｌ_０．５）Ｎ層の応力を測定し、それぞれ７００〜９００ＭＰａの範囲内の引張応力、１３００〜１６００ＭＰａの範囲内の圧縮応力であることが判明した。所望の圧縮応力を得るために、このインサートに、６．２バールの圧力でＡｌ_２Ｏ_３／水スラリーを用いてレーキ面で湿式ブラスト加工をした。Ｔｉ（Ｃ_０．５７Ｎ_０．４３）および（Ｔｉ_０．５Ａｌ_０．５）Ｎ層の応力を測定し、６００〜７００ＭＰａの範囲内の圧縮応力であることが判明した。しかしながら、このインサートは、ブラスト加工プロセスの間に、要求される圧縮応力を得るために必要な高いブラスト加工圧力のせいで、切削刃でのダメージに加えて、外側ＰＶＤ被覆にも深刻なフレーキングおよびダメージを生じた。したがって、インサートＥは、さらなる試験からは除外した。

この残留応力を、Ｘ線デフラクトメータ、バルカーＤ８デスカバーＧＡＤＤＳ上のψ幾何学形状を用いて評価し、これはレーザビデオ位置合わせ、オイラー角１／４クレードル、Ｘ線源（ＣｕのＫα輻射）としての回転する陽極、及び領域デテクター（Ｈｉ−ｓｔａｒ）を装備する。大きさが０．５ｍｍのコリメータが、ビームの焦点を合わすために使用された。０°と７０°の間の８個のΨ傾斜は、各Φ角度に対して実施された。表１の定数を用いてＢｒｕｋｅｒ ＡＸＳのソフトウェアＤＩＦＦＲＡＣ^ＰｌｕｓＳｔｒｅｓｓ３２ｖ１．０４を使用して、且つＰｓｅｕｄｏ−Ｖｏｉｇｔ−Ｆｉｔ 関数を使用して反射を位置決めして、残留応力を評価するために、ｓｉｎ^２Ψ法を用いた。２軸応力状態が確認され、且つこの平均値を残留応力値として用いた。全ての測定は、レーキ面上で切削刃のラインから２．５ｍｍの範囲内の、平坦な表面で実施した。

例２
例１のインサートＢ、ＣおよびＤを、いずれも靱性特性を極めて必要とする二つのフライス切削加工操作で試験をした。以下の条件を使用した。

切削試験１
合金鋼ＳＳ２５４１でのフライス加工操作を行った。被加工品は長方形のブロックであった。フライス加工カッターは、「困難な切り込み（ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｅｎｔｒａｎｃｅ）」に分類される条件である、多数回、長辺から被加工品を切り込んだ。
乾式条件
切削速度 Ｖ＝２００ｍ／分
送り／歯 Ｆｚ＝０．１７ｍｍ／Ｚ
切削の軸深さ Ａｐ＝３ｍｍ
切削の径深さ Ａｅ＝１６ｍｍ
歯の数 ＝１

三つのインサート（インサート一つにつき一つの刃）を、被加工品に走らせた。寿命は、刃の欠け（ｃｈｉｐｐｉｎｇ）が生じる前に完了することができた切り込みの数で表現され、それらを以下の表２に示す。

合金鋼ＳＳ２２４４でのフライス加工操作を行った。被加工品の形状は薄くて長い棒であり、フライス加工カッターの直径よりもかなり薄い厚みを有していた。フライス加工カッターは、「困難な退出（ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｅｘｉｔ）」に分類される条件で、その棒を長手方向に通過させた。
湿式条件
切削速度 Ｖ＝１５０ｍ／分
送り／歯 Ｆｚ＝０．１５ｍｍ／Ｚ
切削の軸深さ Ａｐ＝３ｍｍ
切削の径深さ Ａｅ＝７ｍｍ
歯の数 ＝２

３×２のインサート（一つの刃／インサート）を、被加工品に走らせた。寿命は、刃の破損（ｂｒｅａｋａｇｅ）が生じる前に完了することができた棒の数で表現され、それらを以下の表３に示す。

これらの切削試験からの結果は、本発明により製造されたインサート、インサートＣを伴うと、総合的に最良の靱性特性が得られることを、明確に示した。

Claims (10)

1. 内部ＣＶＤ被覆および外部ＰＶＤ被覆で少なくとも部分的に被覆された切削工具を製造する方法であって、該ＣＶＤ被覆を付着させること、該ＣＶＤ被覆を少なくとも部分的に強力な湿式ブラスト加工操作に晒すこと、続いて該ＰＶＤ被覆を付着すること、という製造工程を含むことを特徴とする、方法。
2. 該ＣＶＤ被覆を付着した後、且つ該強力な湿式ブラスト加工操作の前に、９８０〜１０３０°で、１〜４時間、Ｈ_２／Ｎ_２雰囲気で拡散促進熱処理行程を行うことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 一以上のＴｉ（Ｃ_ｘＮ_ｙ）層を該ＣＶＤ被覆に付着させることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 該一以上のＴｉ（Ｃ_ｘＮ_ｙ）層が６００〜１６００ＭＰａの範囲の圧縮応力を得るように、該ブラスト加工操作を行うことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 水中にあるＡｌ_２Ｏ_３でできたＦ２２０グリットからなるスラリーを用いて、２．３〜３．２バールの空気圧力で、該ブラスト加工操作を行うことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. Ｃｏ５〜１４質量％、Ｔｉ、Ｔａ、またはＮｂまたはそれらの組み合わせからできた立方晶炭化物０〜８質量％、および残余分のＷＣ、でできた超硬合金基材、を含む被覆切削工具インサートであって、前記基材は、内部ＣＶＤ被覆および外部ＰＶＤ被覆を含む４〜１４μｍ厚の被覆で少なくとも部分的に被覆され、該ＣＶＤ被覆が圧縮応力を有することを特徴とする、被覆切削工具インサート。
7. 該ＣＶＤ被覆が、１〜８μｍ、好ましくは２〜５μｍ厚のＴｉ（Ｃ_ｘＮ_ｙ）層を一以上含み、ここでｘ、ｙ＞０且つｘ＋ｙ＝１であり、６００〜１６００ＭＰａの範囲の圧縮応力を有することを特徴とする、請求項６に記載の被覆切削工具インサート。
8. 該ＰＶＤ被覆が、一以上の（Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙ）Ｎ（ここでｘ、ｙ＞０且つｘ＋ｙ＝１）、（Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙＳｉ_ｚ）Ｎ（ここでｘ、ｙ、ｚ＞０且つｘ＋ｙ＋ｚ＝１）、（Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙＣｒ_ｚ）Ｎ（ここでｘ、ｙ、ｚ＞０且つｘ＋ｙ＋ｚ＝１）、ＴｉＮ、Ｔｉ（Ｃ_ｘＮ_ｙ）およびＡｌ_２Ｏ_３を含むことを特徴とする、請求項６または７に記載の被覆切削工具インサート。
9. 該ＣＶＤ被覆が、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｃｒ、ＷおよびＡｌから選択される金属元素を伴う、金属窒化物、炭化物、または酸化物またはそれらの組み合わせでできた追加層を有することを特徴とする、請求項７または８に記載の被覆切削工具インサート。
10. Ｃｏ５〜１４質量％、Ｔｉ、Ｔａ、またはＮｂまたはそれらの組み合わせからできた立方晶炭化物０〜８質量％、および残余分のＷＣ、でできた超硬合金基材、を含む被覆回転切削工具であって、前記基材は、内部ＣＶＤ被覆および外部ＰＶＤ被覆を含む４〜１４μｍ厚の被覆で少なくとも部分的に被覆され、該ＣＶＤ被覆が圧縮応力を有することを特徴とする、被覆回転切削工具。

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