JP3236903B2 - 表面被覆切削工具 - Google Patents
表面被覆切削工具Info
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- Japan
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- cutting tool
- coated cutting
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、超硬合金基体または
サーメット基体の表面に化学蒸着法により形成された、
チタンの炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物および炭
窒酸化物のうち１種の単層または２種以上の複層（以
下、チタン化合物層と総称する）並びに少なくとも１層
の酸化アルミニウム層からなる複合硬質層を形成してな
る耐摩耗性および耐欠損性に優れた表面被覆切削工具に
関するものである。
サーメット基体の表面に化学蒸着法により形成された、
チタンの炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物および炭
窒酸化物のうち１種の単層または２種以上の複層（以
下、チタン化合物層と総称する）並びに少なくとも１層
の酸化アルミニウム層からなる複合硬質層を形成してな
る耐摩耗性および耐欠損性に優れた表面被覆切削工具に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、超硬合金基体またはサーメット基
体の表面に、チタン化合物層および少なくとも１層の酸
化アルミニウム層からなる複合硬質層を化学蒸着法によ
り被覆してなる表面被覆切削工具は、鋼などの連続切削
や断続切削に用いられていることは良く知られていると
ころである。
体の表面に、チタン化合物層および少なくとも１層の酸
化アルミニウム層からなる複合硬質層を化学蒸着法によ
り被覆してなる表面被覆切削工具は、鋼などの連続切削
や断続切削に用いられていることは良く知られていると
ころである。
【０００３】前記酸化アルミニウム層は、前記チタン化
合物層よりも高温における耐摩耗性に優れているが、密
着性および靭性に劣るために、超硬合金基体またはサー
メット基体の表面に化学蒸着法により先ずチタン化合物
層を被覆し、このチタン化合物層の上に化学蒸着法によ
り酸化アルミニウム層を被覆し、形成された複合硬質層
の耐摩耗性および靭性を付与して耐欠損性を向上させて
いる。
合物層よりも高温における耐摩耗性に優れているが、密
着性および靭性に劣るために、超硬合金基体またはサー
メット基体の表面に化学蒸着法により先ずチタン化合物
層を被覆し、このチタン化合物層の上に化学蒸着法によ
り酸化アルミニウム層を被覆し、形成された複合硬質層
の耐摩耗性および靭性を付与して耐欠損性を向上させて
いる。
【０００４】前記複合硬質層における酸化アルミニウム
層を化学蒸着法により形成する方法として、二酸化炭
素：１５Ｖｏｌ％以下を含む通常の反応ガスに０．０１
〜１．０Ｖｏｌ％の硫化水素ガスを添加した反応ガスを
用いることにより酸化アルミニウム層の成長速度を向上
させる方法が知られている。この方法によると、酸化ア
ルミニウム層の成長速度が向上するところからその他の
被覆層および基体を高温に長時間さらすことなく組織変
化を防止することができ、したがって、従来の被覆切削
工具よりも優れた性能を有する表面被覆切削工具が得ら
れるといわれている（例えば、特公昭６２−３２３４号
公報参照）。
層を化学蒸着法により形成する方法として、二酸化炭
素：１５Ｖｏｌ％以下を含む通常の反応ガスに０．０１
〜１．０Ｖｏｌ％の硫化水素ガスを添加した反応ガスを
用いることにより酸化アルミニウム層の成長速度を向上
させる方法が知られている。この方法によると、酸化ア
ルミニウム層の成長速度が向上するところからその他の
被覆層および基体を高温に長時間さらすことなく組織変
化を防止することができ、したがって、従来の被覆切削
工具よりも優れた性能を有する表面被覆切削工具が得ら
れるといわれている（例えば、特公昭６２−３２３４号
公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、切削工
程の省力化および短縮化に対する要求は強く、これに伴
ない、より一段と苛酷な条件下での高送りおよび高切込
みなどの高速連続重切削や断続切削が強いられる傾向に
あるが、前記従来の二酸化炭素：１５Ｖｏｌ％以下を含
む反応ガスに硫化水素ガス：０．０１〜０．３Ｖｏｌ％
を添加した反応ガスを用いて酸化アルミニウム層を含む
複合硬質層が被覆された切削工具は、これら苛酷な条件
下では、被覆層の耐摩耗性および耐欠損性が不十分であ
り、比較的短時間の使用寿命しか示さないのが現状であ
る。
程の省力化および短縮化に対する要求は強く、これに伴
ない、より一段と苛酷な条件下での高送りおよび高切込
みなどの高速連続重切削や断続切削が強いられる傾向に
あるが、前記従来の二酸化炭素：１５Ｖｏｌ％以下を含
む反応ガスに硫化水素ガス：０．０１〜０．３Ｖｏｌ％
を添加した反応ガスを用いて酸化アルミニウム層を含む
複合硬質層が被覆された切削工具は、これら苛酷な条件
下では、被覆層の耐摩耗性および耐欠損性が不十分であ
り、比較的短時間の使用寿命しか示さないのが現状であ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、さ
らに一層耐摩耗性および耐欠損性に優れた酸化アルミニ
ウム層を含む複合硬質層が被覆された表面被覆切削工具
を開発すべく研究を行った結果、Ｘ線回折による（１０
４）面のピーク強度をＩ（１０４）、（０３０）面のピ
ーク強度をＩ（０３０）、（０１２）面のピーク強度を
Ｉ（０１２）とすると、Ｉ（０３０）／Ｉ（１０４）＞
１でありかつＩ（０１２）／Ｉ（０３０）＞１なる関係
にあるα型結晶を主体とした結晶構造の酸化アルミニウ
ムで構成された酸化アルミニウム層は、一層すぐれた耐
摩耗性および耐欠損性を示すという知見を得たのであ
る。
らに一層耐摩耗性および耐欠損性に優れた酸化アルミニ
ウム層を含む複合硬質層が被覆された表面被覆切削工具
を開発すべく研究を行った結果、Ｘ線回折による（１０
４）面のピーク強度をＩ（１０４）、（０３０）面のピ
ーク強度をＩ（０３０）、（０１２）面のピーク強度を
Ｉ（０１２）とすると、Ｉ（０３０）／Ｉ（１０４）＞
１でありかつＩ（０１２）／Ｉ（０３０）＞１なる関係
にあるα型結晶を主体とした結晶構造の酸化アルミニウ
ムで構成された酸化アルミニウム層は、一層すぐれた耐
摩耗性および耐欠損性を示すという知見を得たのであ
る。
【０００７】この発明は、かかる知見にもとずいてなさ
れたものであって、基体表面に、チタン化合物層（Ｔｉ
Ｃ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣＯ、ＴｉＣＮＯなどのう
ちの単層または２種以上の複層からなる硬質被覆層）お
よび少なくとも１層の酸化アルミニウム層からなる複合
硬質層を被覆してなる切削工具において、前記酸化アル
ミニウム層は、Ｘ線回折による（１０４）面のピーク強
度をＩ（１０４）、（０３０）面のピーク強度をＩ（０
３０）、（０１２）面のピーク強度をＩ（０１２）とす
ると、Ｉ（０３０）／Ｉ（１０４）＞１でありかつＩ
（０１２）／Ｉ（０３０）＞１なる関係にあるα型結晶
を主体とした結晶構造の酸化アルミニウムで構成されて
いる表面被覆切削工具に特徴とするものである。
れたものであって、基体表面に、チタン化合物層（Ｔｉ
Ｃ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣＯ、ＴｉＣＮＯなどのう
ちの単層または２種以上の複層からなる硬質被覆層）お
よび少なくとも１層の酸化アルミニウム層からなる複合
硬質層を被覆してなる切削工具において、前記酸化アル
ミニウム層は、Ｘ線回折による（１０４）面のピーク強
度をＩ（１０４）、（０３０）面のピーク強度をＩ（０
３０）、（０１２）面のピーク強度をＩ（０１２）とす
ると、Ｉ（０３０）／Ｉ（１０４）＞１でありかつＩ
（０１２）／Ｉ（０３０）＞１なる関係にあるα型結晶
を主体とした結晶構造の酸化アルミニウムで構成されて
いる表面被覆切削工具に特徴とするものである。
【０００８】この発明の表面被覆切削工具を製造するに
は、通常の表面を研削処理したサーメット製切削工具
（ＷＣ基超硬合金製切削工具なども含む）を基体とし、
この基体表面に、通常の化学蒸着法により少なくとも１
層のチタン化合物層を形成し、そのチタン化合物層の上
に、さらに少なくとも１層のこの発明の酸化アルミニウ
ム層を形成することにより作製される。この発明の酸化
アルミニウム層は、必ずしも最外層である必要はなく、
酸化アルミニウム層の上にさらに少なくとも１層のチタ
ン化合物層を被覆しても良い。この発明でα型結晶を主
体とするとは、α型結晶が８５％以上占めることであ
り、α型結晶が１００％存在しても良い。
は、通常の表面を研削処理したサーメット製切削工具
（ＷＣ基超硬合金製切削工具なども含む）を基体とし、
この基体表面に、通常の化学蒸着法により少なくとも１
層のチタン化合物層を形成し、そのチタン化合物層の上
に、さらに少なくとも１層のこの発明の酸化アルミニウ
ム層を形成することにより作製される。この発明の酸化
アルミニウム層は、必ずしも最外層である必要はなく、
酸化アルミニウム層の上にさらに少なくとも１層のチタ
ン化合物層を被覆しても良い。この発明でα型結晶を主
体とするとは、α型結晶が８５％以上占めることであ
り、α型結晶が１００％存在しても良い。
【０００９】この発明のＩ（０３０）／Ｉ（１０４）＞
１であるような酸化アルミニウム層を形成するには、通
常の酸化アルミニウム層を形成するためのＨ2 Ｓガス：
０．０１〜２．０Ｖｏｌ％を含有する化学蒸着反応ガス
中にさらにＳＯ2 ガス：０．０１〜１．０Ｖｏｌ％を添
加した反応ガスを用いることにより形成される。また、
Ｉ（０１２）／Ｉ（０３０）＞１であるような酸化アル
ミニウム層を形成するには、前記Ｈ2 Ｓガス：０．０１
〜２．０Ｖｏｌ％およびＳＯ2 ガス：０．０１〜１．０
Ｖｏｌ％を含有する化学蒸着反応ガス中に、さらに通常
のＣＯ2 ガス量（１５Ｖｏｌ％以下）よりも多い２０〜
３０Ｖｏｌ％のＣＯ2 ガスを含む反応ガスを用いること
により形成される。
１であるような酸化アルミニウム層を形成するには、通
常の酸化アルミニウム層を形成するためのＨ2 Ｓガス：
０．０１〜２．０Ｖｏｌ％を含有する化学蒸着反応ガス
中にさらにＳＯ2 ガス：０．０１〜１．０Ｖｏｌ％を添
加した反応ガスを用いることにより形成される。また、
Ｉ（０１２）／Ｉ（０３０）＞１であるような酸化アル
ミニウム層を形成するには、前記Ｈ2 Ｓガス：０．０１
〜２．０Ｖｏｌ％およびＳＯ2 ガス：０．０１〜１．０
Ｖｏｌ％を含有する化学蒸着反応ガス中に、さらに通常
のＣＯ2 ガス量（１５Ｖｏｌ％以下）よりも多い２０〜
３０Ｖｏｌ％のＣＯ2 ガスを含む反応ガスを用いること
により形成される。
【００１０】Ｈ2 ＳガスおよびＳＯ2 ガスとは、 ２Ｈ2 Ｓ＋ＳＯ2 ＝３Ｓ＋２Ｈ2 Ｏ となるように反応してＳと水を生成し、さらに、生成し
た水は塩化アルミニウムと反応し、 Ｈ2 Ｏ＋２ＡｌＣｌ＝Ａｌ2 Ｏ3 ＋６ＨＣｌ となり、このときＩ（０３０）／Ｉ（１０４）＞１であ
るようなＡｌ2 Ｏ3 が生成されるものと考えられている
が、通常のＣＯ2 ガス量（１５Ｖｏｌ％以下）よりも多
い２０〜３０Ｖｏｌ％のＣＯ2 ガスを含む反応ガスを用
いることにより何故にＩ（０１２）／Ｉ（０３０）＞１
となるのかは明らかでない。
た水は塩化アルミニウムと反応し、 Ｈ2 Ｏ＋２ＡｌＣｌ＝Ａｌ2 Ｏ3 ＋６ＨＣｌ となり、このときＩ（０３０）／Ｉ（１０４）＞１であ
るようなＡｌ2 Ｏ3 が生成されるものと考えられている
が、通常のＣＯ2 ガス量（１５Ｖｏｌ％以下）よりも多
い２０〜３０Ｖｏｌ％のＣＯ2 ガスを含む反応ガスを用
いることにより何故にＩ（０１２）／Ｉ（０３０）＞１
となるのかは明らかでない。
【００１１】
【実施例】つぎに、この発明の表面被覆切削工具の製造
法を実施例により具体的に説明する。通常の粉末冶金法
により製造した７２％ＷＣ−８％ＴｉＣ−１０％ＴａＣ
−１０％Ｃｏからなる成分組成（ＩＳＯ規格Ｐ３０相
当）を有しかつＩＳＯ規格のＳＮＭＧ４３２に定めた形
状の切削工具を用意した。
法を実施例により具体的に説明する。通常の粉末冶金法
により製造した７２％ＷＣ−８％ＴｉＣ−１０％ＴａＣ
−１０％Ｃｏからなる成分組成（ＩＳＯ規格Ｐ３０相
当）を有しかつＩＳＯ規格のＳＮＭＧ４３２に定めた形
状の切削工具を用意した。
【００１２】実施例１ 前記切削工具を通常の化学蒸着装置に装入し、温度：１
０００℃、圧力：１００torr、反応ガス組成：４％Ｔｉ
Ｃｌ4 −１６％ＣＨ4 −８０％Ｈ2 、の条件で厚さ：５
μｍのＴｉＣ層を形成し、その上に、温度：１０００
℃、圧力：１００torr、反応ガス組成：５％ＴｉＣｌ4
−１５％ＣＨ4 −２０％Ｎ2 −６０％Ｈ2、の条件で厚
さ：２μｍのＴｉＣＮ層を形成し、さらにその上に、温
度：１０００℃、圧力：１００torr、反応ガス組成：５
％ＡｌＣｌ3 −３０％ＣＯ2 −０．６％Ｈ2 Ｓ−０．３
％ＳＯ2 −６４％Ｈ2 、の条件で厚さ：３μｍのＡｌ2
Ｏ3 層を形成し、本発明被覆切削工具１を作製した。
０００℃、圧力：１００torr、反応ガス組成：４％Ｔｉ
Ｃｌ4 −１６％ＣＨ4 −８０％Ｈ2 、の条件で厚さ：５
μｍのＴｉＣ層を形成し、その上に、温度：１０００
℃、圧力：１００torr、反応ガス組成：５％ＴｉＣｌ4
−１５％ＣＨ4 −２０％Ｎ2 −６０％Ｈ2、の条件で厚
さ：２μｍのＴｉＣＮ層を形成し、さらにその上に、温
度：１０００℃、圧力：１００torr、反応ガス組成：５
％ＡｌＣｌ3 −３０％ＣＯ2 −０．６％Ｈ2 Ｓ−０．３
％ＳＯ2 −６４％Ｈ2 、の条件で厚さ：３μｍのＡｌ2
Ｏ3 層を形成し、本発明被覆切削工具１を作製した。
【００１３】従来例１ 実施例１と同じ条件でＴｉＣ層およびＴｉＣＮ層を形成
した後、温度：１０００℃、圧力：５０torr、反応ガス
組成：５％ＡｌＣｌ3 −１０％ＣＯ2 −１．０％Ｈ2 Ｓ
−８４％Ｈ2 、の条件で厚さ：３μｍのＡｌ2 Ｏ3 層を
形成し、従来被覆切削工具１を作製した。
した後、温度：１０００℃、圧力：５０torr、反応ガス
組成：５％ＡｌＣｌ3 −１０％ＣＯ2 −１．０％Ｈ2 Ｓ
−８４％Ｈ2 、の条件で厚さ：３μｍのＡｌ2 Ｏ3 層を
形成し、従来被覆切削工具１を作製した。
【００１４】実施例２ 前記切削工具を通常の化学蒸着装置に装入し、温度：１
０００℃、圧力：１００torr、反応ガス組成：５％Ｔｉ
Ｃｌ4 −１５％ＣＨ4 −２０％Ｎ2 −６０％Ｈ2、の条
件で厚さ：６μｍのＴｉＣＮ層を形成し、その上に、温
度：１０００℃、圧力：５０torr、反応ガス組成：５％
ＡｌＣｌ3 −２５％ＣＯ2 −０．４％Ｈ2 Ｓ−０．２％
ＳＯ2 −６９．４％Ｈ2 、の条件で厚さ：６μｍのＡｌ
2 Ｏ3 層を形成し、本発明被覆切削工具２を作製した。
０００℃、圧力：１００torr、反応ガス組成：５％Ｔｉ
Ｃｌ4 −１５％ＣＨ4 −２０％Ｎ2 −６０％Ｈ2、の条
件で厚さ：６μｍのＴｉＣＮ層を形成し、その上に、温
度：１０００℃、圧力：５０torr、反応ガス組成：５％
ＡｌＣｌ3 −２５％ＣＯ2 −０．４％Ｈ2 Ｓ−０．２％
ＳＯ2 −６９．４％Ｈ2 、の条件で厚さ：６μｍのＡｌ
2 Ｏ3 層を形成し、本発明被覆切削工具２を作製した。
【００１５】従来例２ 実施例２と同じ条件でＴｉＣＮ層を形成した後、温度：
１０００℃、圧力：５０torr、反応ガス組成：６％Ａｌ
Ｃｌ3 −８％ＣＯ2 −０．６％Ｈ2 Ｓ−８５．４％
Ｈ2 、の条件で厚さ：６μｍのＡｌ2 Ｏ3 層を形成し、
従来被覆切削工具２を作製した。
１０００℃、圧力：５０torr、反応ガス組成：６％Ａｌ
Ｃｌ3 −８％ＣＯ2 −０．６％Ｈ2 Ｓ−８５．４％
Ｈ2 、の条件で厚さ：６μｍのＡｌ2 Ｏ3 層を形成し、
従来被覆切削工具２を作製した。
【００１６】実施例３ この切削工具を通常の化学蒸着装置に装入し、温度：１
０００℃、圧力：１００torr、反応ガス組成：４％Ｔｉ
Ｃｌ4 −１６％ＣＨ4 −８０％Ｈ2 、の条件で厚さ：３
μｍのＴｉＣ層を形成し、その上に、温度：１０００
℃、圧力：１００torr、反応ガス組成：５％ＴｉＣｌ4
−５％ＣＯ−９０％Ｈ2 、の条件で厚さ：２μｍのＴｉ
ＣＯ層を形成し、さらにその上に、温度：１０００℃、
圧力：１００torr、反応ガス組成：５％ＴｉＣｌ4 −１
０％ＣＨ4 −１０％ＣＯ2 −１０％Ｎ2 −６５％Ｈ2 、
の条件で厚さ：１μｍのＴｉＣＮＯ層を形成し、その上
に、温度：１０００℃、圧力：１００torr、反応ガス組
成：５％ＡｌＣｌ3 −２０％ＣＯ2 −０．２％Ｈ2 Ｓ−
０．１％ＳＯ2 −７４．７％Ｈ2 、の条件で厚さ：４μ
ｍのＡｌ2 Ｏ3 層を形成し、本発明被覆切削工具３を作
製した。
０００℃、圧力：１００torr、反応ガス組成：４％Ｔｉ
Ｃｌ4 −１６％ＣＨ4 −８０％Ｈ2 、の条件で厚さ：３
μｍのＴｉＣ層を形成し、その上に、温度：１０００
℃、圧力：１００torr、反応ガス組成：５％ＴｉＣｌ4
−５％ＣＯ−９０％Ｈ2 、の条件で厚さ：２μｍのＴｉ
ＣＯ層を形成し、さらにその上に、温度：１０００℃、
圧力：１００torr、反応ガス組成：５％ＴｉＣｌ4 −１
０％ＣＨ4 −１０％ＣＯ2 −１０％Ｎ2 −６５％Ｈ2 、
の条件で厚さ：１μｍのＴｉＣＮＯ層を形成し、その上
に、温度：１０００℃、圧力：１００torr、反応ガス組
成：５％ＡｌＣｌ3 −２０％ＣＯ2 −０．２％Ｈ2 Ｓ−
０．１％ＳＯ2 −７４．７％Ｈ2 、の条件で厚さ：４μ
ｍのＡｌ2 Ｏ3 層を形成し、本発明被覆切削工具３を作
製した。
【００１７】実施例３と同じ条件でＴｉＣ層、ＴｉＣＯ
層およびＴｉＣＮＯ層を形成した後、温度：１０００
℃、圧力：５０torr、反応ガス組成：５％ＡｌＣｌ3 −
８％ＣＯ2 −０．３％Ｈ2 Ｓ−８６．７％Ｈ2 、の条件
で厚さ：４μｍのＡｌ2 Ｏ3 層を形成し、従来被覆切削
工具３を作製した。
層およびＴｉＣＮＯ層を形成した後、温度：１０００
℃、圧力：５０torr、反応ガス組成：５％ＡｌＣｌ3 −
８％ＣＯ2 −０．３％Ｈ2 Ｓ−８６．７％Ｈ2 、の条件
で厚さ：４μｍのＡｌ2 Ｏ3 層を形成し、従来被覆切削
工具３を作製した。
【００１８】実施例４ 前記切削工具を通常の化学蒸着装置に装入し、温度：１
０００℃、圧力：１００torr、反応ガス組成：４％Ｔｉ
Ｃｌ4 −１６％ＣＨ4 −８０％Ｈ2 、の条件で厚さ：２
μｍのＴｉＣ層を形成し、その上に、温度：１０００
℃、圧力：１００torr、反応ガス組成：５％ＴｉＣｌ4
−３５％Ｎ2 −６０％Ｈ2 、の条件で厚さ：２μｍのＴ
ｉＮ層を形成し、さらにその上に、温度：１０００℃、
圧力：１００torr、反応ガス組成：４％ＴｉＣｌ4 −１
６％ＣＨ4 −８０％Ｈ2 、の条件で厚さ：２μｍのＴｉ
Ｃ層を形成し、その上に、温度：１０００℃、圧力：１
００torr、反応ガス組成：５％ＡｌＣｌ3 −３０％ＣＯ
2 −１．０％Ｈ2 Ｓ−０．５％ＳＯ2 −６３．５％
Ｈ2 、の条件で厚さ：３μｍのＡｌ2 Ｏ3 層を形成し、
本発明被覆切削工具４を作製した。
０００℃、圧力：１００torr、反応ガス組成：４％Ｔｉ
Ｃｌ4 −１６％ＣＨ4 −８０％Ｈ2 、の条件で厚さ：２
μｍのＴｉＣ層を形成し、その上に、温度：１０００
℃、圧力：１００torr、反応ガス組成：５％ＴｉＣｌ4
−３５％Ｎ2 −６０％Ｈ2 、の条件で厚さ：２μｍのＴ
ｉＮ層を形成し、さらにその上に、温度：１０００℃、
圧力：１００torr、反応ガス組成：４％ＴｉＣｌ4 −１
６％ＣＨ4 −８０％Ｈ2 、の条件で厚さ：２μｍのＴｉ
Ｃ層を形成し、その上に、温度：１０００℃、圧力：１
００torr、反応ガス組成：５％ＡｌＣｌ3 −３０％ＣＯ
2 −１．０％Ｈ2 Ｓ−０．５％ＳＯ2 −６３．５％
Ｈ2 、の条件で厚さ：３μｍのＡｌ2 Ｏ3 層を形成し、
本発明被覆切削工具４を作製した。
【００１９】従来例４ 実施例４と同じ条件でＴｉＣ層、ＴｉＮ層およびＴｉＣ
層を形成した後、温度：１０００℃、圧力：１００tor
r、反応ガス組成：５％ＡｌＣｌ3 −１０％ＣＯ2 −
１．５％Ｈ2 Ｓ−８３．５％Ｈ2 、の条件で厚さ：３μ
ｍのＡｌ2 Ｏ3 層を形成し、従来被覆切削工具４を作製
した。
層を形成した後、温度：１０００℃、圧力：１００tor
r、反応ガス組成：５％ＡｌＣｌ3 −１０％ＣＯ2 −
１．５％Ｈ2 Ｓ−８３．５％Ｈ2 、の条件で厚さ：３μ
ｍのＡｌ2 Ｏ3 層を形成し、従来被覆切削工具４を作製
した。
【００２０】実施例５〜８ 実施例１〜４で作製した本発明被覆切削工具１〜４のＡ
ｌ2 Ｏ3 層の表面に、さらに温度：１０００℃、圧力：
２００torr、反応ガス組成：２％ＴｉＣｌ4 −３８％Ｎ
2 −６０％Ｈ2 、の条件で厚さ：１μｍのＴｉＮ層を形
成し、本発明被覆切削工具５〜８を作製した。
ｌ2 Ｏ3 層の表面に、さらに温度：１０００℃、圧力：
２００torr、反応ガス組成：２％ＴｉＣｌ4 −３８％Ｎ
2 −６０％Ｈ2 、の条件で厚さ：１μｍのＴｉＮ層を形
成し、本発明被覆切削工具５〜８を作製した。
【００２１】従来例５〜８ 従来例１〜４で作製した従来被覆切削工具１〜４のＡｌ
2 Ｏ3 層の表面に、さらに温度：１０００℃、圧力：２
００torr、反応ガス組成：２％ＴｉＣｌ4 −３８％Ｎ2
−６０％Ｈ2 、の条件で厚さ：１μｍのＴｉＮ層を形成
し、従来被覆切削工具５〜８を作製した。
2 Ｏ3 層の表面に、さらに温度：１０００℃、圧力：２
００torr、反応ガス組成：２％ＴｉＣｌ4 −３８％Ｎ2
−６０％Ｈ2 、の条件で厚さ：１μｍのＴｉＮ層を形成
し、従来被覆切削工具５〜８を作製した。
【００２２】これら本発明被覆切削工具１〜８および従
来被覆切削工具１〜８について、Ｘ線回折を行ない、
（０３０）面のピーク強度：Ｉ（０３０）に対する（１
０４）面のピーク強度：Ｉ（１０４）の比＝Ｉ（０３
０）／Ｉ（１０４）を求め、さらに（０１２）面のピー
ク強度：Ｉ（０１２）に対する（０３０）面のピーク強
度：Ｉ（０３０）の比＝Ｉ（０１２）／Ｉ（０３０）を
求め、それらの値を表１〜２に示した。
来被覆切削工具１〜８について、Ｘ線回折を行ない、
（０３０）面のピーク強度：Ｉ（０３０）に対する（１
０４）面のピーク強度：Ｉ（１０４）の比＝Ｉ（０３
０）／Ｉ（１０４）を求め、さらに（０１２）面のピー
ク強度：Ｉ（０１２）に対する（０３０）面のピーク強
度：Ｉ（０３０）の比＝Ｉ（０１２）／Ｉ（０３０）を
求め、それらの値を表１〜２に示した。
【００２３】得られた本発明被覆切削工具１〜８および
従来被覆切削工具１〜８について、 被削材 ：ＳＣＭ４４０（硬さ：ＨB ２３０） 切削速度：２００ｍ／min 送 り：０．３mm／rev 切込み ：２．０mm 切削時間：３０min 冷却油 ：なし の条件で鋼の連続切削試験を行ない、切刃の逃げ面摩耗
幅を測定し、これらの結果も表１〜２に示し、
従来被覆切削工具１〜８について、 被削材 ：ＳＣＭ４４０（硬さ：ＨB ２３０） 切削速度：２００ｍ／min 送 り：０．３mm／rev 切込み ：２．０mm 切削時間：３０min 冷却油 ：なし の条件で鋼の連続切削試験を行ない、切刃の逃げ面摩耗
幅を測定し、これらの結果も表１〜２に示し、
【００２４】さらに、本発明被覆切削工具１〜８および
従来被覆切削工具１〜８について、 被削材 ：ＳＮＣＭ４３９（硬さ：ＨB ２３０）角材 切削速度：１００ｍ／min 送 り：０．２３６mm／rev 切込み ：３．０mm 切削時間：３０min 冷却油 ：なし の条件で鋼の断続切削試験を行ない、工具刃先が欠損に
至までの時間を測定し、これらの結果も表１〜２に示し
た。
従来被覆切削工具１〜８について、 被削材 ：ＳＮＣＭ４３９（硬さ：ＨB ２３０）角材 切削速度：１００ｍ／min 送 り：０．２３６mm／rev 切込み ：３．０mm 切削時間：３０min 冷却油 ：なし の条件で鋼の断続切削試験を行ない、工具刃先が欠損に
至までの時間を測定し、これらの結果も表１〜２に示し
た。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】表１〜２に示された結果から明らかなよ
うに、本発明被覆切削工具１〜８のＡｌ2 Ｏ3 層のＩ
（０３０）／Ｉ（１０４）の値はいずれも１より大であ
りかつＩ（０１２）／Ｉ（０３０）の値はいずれも１よ
り大であるが、従来被覆切削工具１〜８のＡｌ2 Ｏ3 層
のＩ（０３０）／Ｉ（１０４）の値はいずれも１以下で
ありかつＩ（０１２）／Ｉ（０３０）の値はいずれも１
以下であり、本発明被覆切削工具１〜８は従来被覆切削
工具１〜８に比べていずれも連続切削試験を行なった際
の逃げ面摩耗幅が小さくかつ断続切削試験による欠損に
至までの時間が長いことがわかる。
うに、本発明被覆切削工具１〜８のＡｌ2 Ｏ3 層のＩ
（０３０）／Ｉ（１０４）の値はいずれも１より大であ
りかつＩ（０１２）／Ｉ（０３０）の値はいずれも１よ
り大であるが、従来被覆切削工具１〜８のＡｌ2 Ｏ3 層
のＩ（０３０）／Ｉ（１０４）の値はいずれも１以下で
ありかつＩ（０１２）／Ｉ（０３０）の値はいずれも１
以下であり、本発明被覆切削工具１〜８は従来被覆切削
工具１〜８に比べていずれも連続切削試験を行なった際
の逃げ面摩耗幅が小さくかつ断続切削試験による欠損に
至までの時間が長いことがわかる。
【００２８】したがって、この発明の表面被覆切削工具
は、従来の表面被覆切削工具よりも一層優れた切削性能
を有しており、この発明の表面被覆切削工具を用いるこ
とにより切削工具交換回数などを減らすことができ、産
業の発展に大いに貢献しうるものである。
は、従来の表面被覆切削工具よりも一層優れた切削性能
を有しており、この発明の表面被覆切削工具を用いるこ
とにより切削工具交換回数などを減らすことができ、産
業の発展に大いに貢献しうるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23B 27/14 B23P 15/28 C23C 16/30
Claims (1)
- 【請求項１】 基体表面に、チタンの炭化物、窒化物、
炭窒化物、炭酸化物および炭窒酸化物のうち１種の単層
または２種以上の複層、並びに少なくとも１層の酸化ア
ルミニウム層からなる複合硬質層を被覆してなる切削工
具において、 前記酸化アルミニウム層は、Ｘ線回折による（１０４）
面のピーク強度をＩ（１０４）、（０３０）面のピーク
強度をＩ（０３０）、（０１２）面のピーク強度をＩ
（０１２）とすると、 Ｉ（０３０）／Ｉ（１０４）＞１、 Ｉ（０１２）／Ｉ（０３０）＞１、 なる関係にあるα型結晶を主体とした結晶構造の酸化ア
ルミニウムで構成されていることを特徴とする表面被覆
切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28003493A JP3236903B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 表面被覆切削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28003493A JP3236903B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 表面被覆切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07108405A JPH07108405A (ja) | 1995-04-25 |
| JP3236903B2 true JP3236903B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=17619378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28003493A Expired - Lifetime JP3236903B2 (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 表面被覆切削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3236903B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3560303B2 (ja) * | 1996-11-29 | 2004-09-02 | 日立金属株式会社 | 酸化アルミニウム被覆工具およびその製造方法 |
| JP2004195564A (ja) * | 2002-12-16 | 2004-07-15 | Kyocera Corp | 表面被覆切削工具およびスローアウェイチップ |
| US8449992B2 (en) | 2008-02-27 | 2013-05-28 | Kyocera Corporation | Surface-coated member and cutting tool |
-
1993
- 1993-10-13 JP JP28003493A patent/JP3236903B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07108405A (ja) | 1995-04-25 |
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