JP4865513B2 - Surface coated cutting tool - Google Patents
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Description
本発明は、基材上に被覆層を形成してなる表面被覆切削工具に関する。 The present invention relates to a surface-coated cutting tool formed by forming a coating layer on a substrate.
切削工具を構成する基材は、その表面保護を目的とするとともに耐摩耗性や靭性等の諸特性の更なる向上を目的として、各種の被覆層でその表面を被覆することが行なわれてきた。中でもＡｌ2Ｏ3を含む層は、化学的に安定であり被削材と溶着することがほとんどないことから、この種の基材を被覆する被覆層の表面層として従来より広く用いられてきた。 A base material constituting a cutting tool has been coated with various coating layers for the purpose of protecting the surface and further improving various properties such as wear resistance and toughness. . Among them, a layer containing Al 2 O 3 has been widely used as a surface layer of a coating layer covering this type of substrate because it is chemically stable and hardly welds to the work material. .
しかしながら、このようなＡｌ2Ｏ3を含む層は、通常黒色の外観色となるため刃先の使用状態を識別することが困難であることから、この層の上に明瞭な色彩を有するＴｉＮ等からなる層をさらに形成させることが行なわれている。しかし、明瞭な色彩を有するＴｉＮ等からなる層は、被削材と溶着し易くその結果として耐摩耗性が低下したり、被削材の加工面の状態を悪化させる等といった問題を有していた。 However, since such a layer containing Al 2 O 3 usually has a black appearance color, it is difficult to identify the state of use of the blade edge. Therefore, from TiN or the like having a clear color on this layer. A further layer is formed. However, a layer made of TiN or the like having a clear color has a problem that it easily adheres to the work material, resulting in a decrease in wear resistance and a deterioration in the state of the work surface of the work material. It was.
一般に、被覆層の耐摩耗性等を向上させる手段として被覆層を構成する各層間の密着強度や基材との密着強度を高めることが提案されている（特許文献１〜４）。また、ある種の用途を対象としてそのような密着強度の最適化も検討されている（特許文献５〜８）。 In general, as means for improving the wear resistance and the like of the coating layer, it has been proposed to increase the adhesion strength between the layers constituting the coating layer and the adhesion strength with the substrate (Patent Documents 1 to 4). In addition, optimization of such adhesion strength has been studied for certain types of applications (Patent Documents 5 to 8).
しかしながら、上記のようなＴｉＮ等からなる層の溶着現象を抜本的に解決する手段は未だ提供されていない現状にある。
本発明は、上記のような現状に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、被覆層に被削材が溶着するという問題を低減した表面被覆切削工具を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the above present conditions, The place made into the objective is providing the surface-coated cutting tool which reduced the problem that a workpiece material welds to a coating layer.
本発明の表面被覆切削工具は、基材と、該基材上に形成される被覆層とを有するものであって、該被覆層は、１以上の層からなる内層とその内層上に形成される１以上の層からなる外層とを含み、該内層は、該外層と接する最上層として厚みが０．５μｍ以上のＡｌ2Ｏ3を含む層を有し、該外層は、該内層の該最上層上に形成される中間下地層と、密着強度が２０Ｎ以下である表面を構成する最外層とを含み、該中間下地層は、ＴｉＣで形成されることを特徴とする。 The surface-coated cutting tool of the present invention has a base material and a coating layer formed on the base material, and the coating layer is formed on one or more inner layers and the inner layer. The inner layer has a layer containing Al 2 O 3 having a thickness of 0.5 μm or more as an uppermost layer in contact with the outer layer, and the outer layer is the outermost layer of the inner layer. It includes an intermediate underlayer formed on the upper layer and an outermost layer constituting a surface having an adhesion strength of 20 N or less, and the intermediate underlayer is formed of TiC .
また、上記最外層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、およびＨｆからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層であることが好ましい。 The outermost layer is composed of at least one element selected from the group consisting of Ti, Zr, Cr, and Hf and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen, and boron. It is preferable that the layer is formed of a compound.
また、上記内層は、上記最上層以外に、元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、Ａｌ、Ｓｉ、およびＢからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層を含むことが好ましい。 In addition to the uppermost layer, the inner layer includes at least one element selected from the group consisting of group IVa elements, group Va elements, group VIa elements, Al, Si, and B in the periodic table, carbon, It is preferable to include a layer formed of a compound composed of at least one element selected from the group consisting of nitrogen, oxygen and boron.
また、上記表面被覆切削工具は、ドリル、エンドミル、フライス加工用または旋削加工用刃先交換型切削チップ、メタルソー、歯切工具、リーマ、タップ、またはピンミーリング加工用刃先交換型切削チップのいずれかであることが好ましい。 The surface-coated cutting tool is any one of a drill, end mill, milling or turning cutting edge replacement cutting tip, metal saw, gear cutting tool, reamer, tap, or pin milling cutting edge replacement cutting tip. Preferably there is.
本発明の表面被覆切削工具は、上記のような構成を有することにより、被覆層に被削材が溶着するという問題を低減したものである。 The surface-coated cutting tool of the present invention has the above-described configuration, thereby reducing the problem that the work material is welded to the coating layer.
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
＜表面被覆切削工具＞
本発明の表面被覆切削工具は、基材と、該基材上に形成される被覆層とを有するものである。このような基本的構成を有する本発明の表面被覆切削工具は、たとえばドリル（刃先交換型切削チップを備えた刃先交換型のドリルとソリッドドリルとの両者を含む。以下の各工具において同じ（すなわち特に断らない限り、刃先交換型のものとソリッドタイプのものとの両者を含む）。）、エンドミル、フライス加工用または旋削加工用刃先交換型切削チップ、メタルソー、歯切工具、リーマ、タップ、またはピンミーリング加工用刃先交換型切削チップとして極めて有用である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
<Surface coated cutting tool>
The surface-coated cutting tool of the present invention has a base material and a coating layer formed on the base material. The surface-coated cutting tool of the present invention having such a basic configuration is, for example, a drill (including both a blade-tip-exchangeable drill having a blade-tip-exchangeable cutting tip and a solid drill. Unless otherwise specified, includes both tip changeable and solid types))), end mills, milling or turning cutting tips, metal saws, gear cutting tools, reamers, taps, or It is extremely useful as a cutting edge exchangeable cutting tip for pin milling.
＜基材＞
本発明の表面被覆切削工具の基材としては、このような切削工具の基材として知られる従来公知のものを特に限定なく使用することができる。たとえば、超硬合金（たとえばＷＣ基超硬合金、ＷＣの他、Ｃｏおよび／またはＮｉを含み、あるいはさらにＴｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｒ、Ｖ等の炭化物、窒化物、炭窒化物等を添加したものも含む）、サーメット（ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ等を主成分とするもの）、高速度鋼、セラミックス（炭化チタン、炭化硅素、窒化硅素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、およびこれらの混合体など）、立方晶型窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体、または窒化硅素焼結体等をこのような基材の例として挙げることができる。このような基材として超硬合金を使用する場合、そのような超硬合金は、組織中に遊離炭素やε相と呼ばれる異常相を含んでいても本発明の効果は示される。
<Base material>
As the base material of the surface-coated cutting tool of the present invention, a conventionally known material known as such a cutting tool base material can be used without particular limitation. For example, cemented carbide (for example, WC-based cemented carbide, WC, Co and / or Ni, or further carbide, nitride, carbonitride such as Ti, Ta, Nb, Zr, Hf, Cr, V) Etc.), cermets (those mainly composed of TiC, TiN, TiCN, etc.), high speed steel, ceramics (titanium carbide, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, aluminum oxide, and mixtures thereof) Etc.), cubic boron nitride sintered bodies, diamond sintered bodies, silicon nitride sintered bodies, and the like can be given as examples of such base materials. When a cemented carbide is used as such a base material, the effect of the present invention is exhibited even if such a cemented carbide contains an abnormal phase called free carbon or ε phase in the structure.
なお、これらの基材は、その表面が改質されたものであっても差し支えない。たとえば、超硬合金の場合はその表面に脱β層が形成されていたり、サーメットの場合には表面硬化層が形成されていても良く、このように表面が改質されていても本発明の効果は示される。 In addition, these base materials may have a modified surface. For example, in the case of cemented carbide, a de-β layer may be formed on the surface, or in the case of cermet, a surface hardened layer may be formed, and even if the surface is modified in this way, The effect is shown.
＜被覆層＞
本発明の被覆層は、基材上に形成されるものであり、靭性や耐摩耗性等の特性を向上させる作用を有するものである。このような被覆層は、基材の全面を覆うようにして形成されることが好ましいが、基材上に被覆層が形成されていない部分が含まれていても本発明の範囲を逸脱するものではない。
<Coating layer>
The coating layer of the present invention is formed on a substrate and has an effect of improving properties such as toughness and wear resistance. Such a coating layer is preferably formed so as to cover the entire surface of the substrate, but even if a portion where the coating layer is not formed is included on the substrate, it deviates from the scope of the present invention. is not.
このような被覆層は、１以上の層からなる内層とその内層上に形成される１以上の層からなる外層とを含む。なお、このような被覆層は、従来公知の化学蒸着（ＣＶＤ）法によって形成することもできるし、物理蒸着（ＰＶＤ）法によっても形成することができ、その形成方法は特に限定されない。 Such a covering layer includes an inner layer composed of one or more layers and an outer layer composed of one or more layers formed on the inner layer. In addition, such a coating layer can also be formed by a conventionally well-known chemical vapor deposition (CVD) method, and can also be formed by a physical vapor deposition (PVD) method, The formation method is not specifically limited.
このような被覆層は、０．６μｍ以上５０μｍ以下の厚みを有することが好ましく、より好ましくはその上限が３０μｍ、さらに好ましくは２０μｍ、その下限が０．７μｍ、さらに好ましくは１．０μｍである。０．６μｍ未満では刃先交換型切削チップの耐久性を向上させる作用等を十分に示さない場合があり、５０μｍを超えても該作用に大差なく経済的に不利となる場合がある。 Such a coating layer preferably has a thickness of 0.6 μm or more and 50 μm or less, more preferably an upper limit of 30 μm, still more preferably 20 μm, and a lower limit of 0.7 μm, still more preferably 1.0 μm. If the thickness is less than 0.6 μm, the effect of improving the durability of the blade-tip-exchangeable cutting tip may not be sufficiently exhibited, and if it exceeds 50 μm, there may be no significant difference in the effect and may be economically disadvantageous.
＜内層＞
本発明の内層は、後述の外層に対して基材側に形成される層であり、１以上の層により構成される。したがって、内層のうち最も基材側に形成される層は基材上に直接接するようにして形成されることになる。
<Inner layer>
The inner layer of the present invention is a layer formed on the substrate side with respect to an outer layer described later, and is composed of one or more layers. Therefore, the layer formed closest to the base material among the inner layers is formed so as to be in direct contact with the base material.
そして、このような内層は、外層と接する最上層として厚みが０．５μｍ以上のＡｌ2Ｏ3を含む層を有することを要する。後述の通り、外層は切削加工時において剥離しやすいという特性を有するものであるため、切削加工時において表面に露出するのはこの内層の最上層であり、この最上層をＡｌ2Ｏ3を含む層で構成することにより被削材に対する溶着性を低減することが可能となる。 Such an inner layer needs to have a layer containing Al 2 O 3 having a thickness of 0.5 μm or more as the uppermost layer in contact with the outer layer. As will be described later, since the outer layer has a characteristic of being easily peeled off during cutting, it is the uppermost layer of this inner layer that is exposed to the surface during cutting, and this uppermost layer includes Al 2 O 3 . It becomes possible to reduce the weldability with respect to a work material by comprising in a layer.
ここで、Ａｌ2Ｏ3を含む層とは、その層の一部として少なくともＡｌ2Ｏ3を含んでいること（５０質量％以上含まれていればＡｌ2Ｏ3を含むものとみなす）を意味し、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3（Ａｌ2Ｏ3にＺｒやＹが添加されたとみることもできる）等を含むことができるとともに、塩素、炭素、硼素、窒素等を含んでいても良い。一方、Ａｌ2Ｏ3を含む層は、不可避不純物を除く組成の全てがＡｌ2Ｏ3である場合も含まれる。なお、Ａｌ2Ｏ3は、その結晶構造は特に限定されず、たとえばα−Ａｌ2Ｏ3、κ−Ａｌ2Ｏ3、γ−Ａｌ2Ｏ3またはアモルファス状態のＡｌ2Ｏ3が含まれるとともに、これらが混在した状態も含まれる。 Here, the layer containing Al 2 O 3 means that at least Al 2 O 3 is included as a part of the layer (if 50% by mass or more is included, it is considered that Al 2 O 3 is included). Meaning, it may contain ZrO 2 , Y 2 O 3 (it can be considered that Zr or Y is added to Al 2 O 3 ), etc., and may contain chlorine, carbon, boron, nitrogen or the like. . On the other hand, the layer containing Al 2 O 3 includes a case where the entire composition excluding inevitable impurities is Al 2 O 3 . Incidentally, Al 2 O 3 is the crystal structure is not particularly limited, for example, α-Al 2 O 3, κ -Al 2 O 3, with include γ-Al 2 O 3 or Al 2 O 3 in the amorphous state The state where these are mixed is also included.
また、このようなＡｌ2Ｏ3を含む層は、０．５μｍ以上の厚みを有していることを要する。０．５μｍ未満では、溶着性を十分に低減させることができなくなる。好ましくは、１．０μｍ以上、さらに好ましくは１．５μｍ以上である。一方、その厚みの上限は特に限定されないが、２０μｍを超えても上記作用に大差なく経済的に不利となる場合がある。 Further, such a layer containing Al 2 O 3 needs to have a thickness of 0.5 μm or more. If it is less than 0.5 μm, the weldability cannot be sufficiently reduced. Preferably, it is 1.0 μm or more, more preferably 1.5 μm or more. On the other hand, the upper limit of the thickness is not particularly limited, but even if it exceeds 20 μm, there is a case where it is economically unfavorable with the above-mentioned action being not greatly different.
さらにこのような内層は、上記最上層（Ａｌ2Ｏ3を含む層）以外に、元素周期律表のＩＶａ族元素（Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等）、Ｖａ族元素（Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等）、ＶＩａ族元素（Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等）、Ａｌ、Ｓｉ、およびＢからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層を１層以上含むことが好ましい。このような層を含むことにより、耐摩耗性等の諸特性が向上するとともに内層と基材との密着性を向上させることができる。 Furthermore, in addition to the uppermost layer (a layer containing Al 2 O 3 ), such an inner layer includes an IVa group element (Ti, Zr, Hf, etc.) and a Va group element (V, Nb, Ta, etc.) in the periodic table of elements. At least one element selected from the group consisting of Group VIa elements (Cr, Mo, W, etc.), Al, Si, and B, and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen, and boron It is preferable to include one or more layers formed of a compound constituted by: By including such a layer, various properties such as wear resistance can be improved, and adhesion between the inner layer and the substrate can be improved.
ここで、上記化合物の具体例を挙げると、たとえばＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣＮＯ、ＴｉＢ2、ＴｉＢＮ、ＴｉＢＮＯ、ＴｉＣＢＮ、Ｔｉ2Ｏ3、ＴｉＺｒＣＮ、ＺｒＣ、ＺｒＯ2、ＨｆＣ、ＨｆＮ、ＴｉＡｌＮ、ＡｌＣｒＮ、ＣｒＮ、ＶＮ、ＴｉＳｉＮ、ＴｉＳｉＣＮ、ＡｌＴｉＣｒＮ、ＴｉＡｌＣＮ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＣＮ、ＺｒＣＮＯ、ＡｌＮ、ＡｌＣＮ、ＺｒＮ、ＴｉＡｌＣなどを挙げることができる。 Here, specific examples of the above compounds include TiC, TiN, TiCN, TiCNO, TiB 2 , TiBN, TiBNO, TiCBN, Ti 2 O 3 , TiZrCN, ZrC, ZrO 2 , HfC, HfN, TiAlN, AlCrN, Examples thereof include CrN, VN, TiSiN, TiSiCN, AlTiCrN, TiAlCN, Al 2 O 3 , ZrCN, ZrCNO, AlN, AlCN, ZrN, and TiAlC.
なお、本発明において上記のように化合物を化学式で表わす場合、原子比を特に限定しない場合は従来公知のあらゆる原子比を含むものとし、必ずしも化学量論的範囲のもののみに限定されるものではない。たとえば単に「ＴｉＣＮ」と記す場合、「Ｔｉ」と「Ｃ」と「Ｎ」の原子比は５０：２５：２５の場合のみに限られず、また「ＴｉＮ」と記す場合も「Ｔｉ」と「Ｎ」の原子比は５０：５０の場合のみに限られない。これらの原子比としては従来公知のあらゆる原子比が含まれるものとする。 In the present invention, when the compound is represented by the chemical formula as described above, it is assumed that all the conventionally known atomic ratios are included unless the atomic ratio is particularly limited, and are not necessarily limited to those in the stoichiometric range. . For example, when simply describing “TiCN”, the atomic ratio of “Ti”, “C”, and “N” is not limited to 50:25:25, and also when “TiN” is described, “Ti” and “N” The atomic ratio is not limited to 50:50. These atomic ratios include all conventionally known atomic ratios.
＜外層＞
本発明の外層は、内層上に形成される１以上の層であり、表面被覆切削工具（被覆層）の表面を構成する最外層として密着強度が２０Ｎ以下である層を含むことを特徴とする。このような外層（すなわち最外層）を形成することにより、刃先の使用状態を識別することが容易であるにもかかわらず、表面被覆切削工具の表面に被削材が溶着することを極めて有効に低減することができる。
<Outer layer>
The outer layer of the present invention is one or more layers formed on the inner layer, and includes a layer having an adhesion strength of 20 N or less as the outermost layer constituting the surface of the surface-coated cutting tool (coating layer). To do. By forming such an outer layer (that is, the outermost layer), it is extremely effective that the work material is welded to the surface of the surface-coated cutting tool even though it is easy to identify the usage state of the cutting edge. Can be reduced.
すなわち、内層の最上層であるＡｌ2Ｏ3を含む層は、黒色（もしくは黒色に近い暗色）の外観色を呈するところ、これとは異なる層を最外層として形成することにより、切削の初期においてはこの最外層が表面を構成することにより刃先が使用されたか否かを容易に識別することができるとともに、切削が開始されるとともにこの最外層は剥離するため、この最外層と被削材とが溶着することを防止することができる。このように被削材の溶着が防止されると結果的に被覆層（内層）の破壊が防止され、以って優れた耐摩耗性を得ることが可能となる。また同時に、被削材の加工面の状態を悪化させることも防止される。 That is, the layer containing Al 2 O 3 which is the uppermost layer of the inner layer exhibits an appearance color of black (or a dark color close to black), and by forming a layer different from this as the outermost layer, Since the outermost layer constitutes the surface, it is possible to easily identify whether the cutting edge has been used or not, and since the outermost layer is peeled off when the cutting is started, the outermost layer and the work material Can be prevented from welding. When the welding of the work material is prevented in this way, as a result, the coating layer (inner layer) is prevented from being destroyed, and thus excellent wear resistance can be obtained. At the same time, it is possible to prevent the state of the processed surface of the work material from being deteriorated.
そして、このように最外層を容易に剥離させるためには、その密着強度を２０Ｎ以下にすることが必要である。ここで、本発明でいう密着強度とは、スクラッチ試験（試験条件の詳細は後述の実施例に記載した）により測定される密着強度をいう。 In order to easily peel the outermost layer in this way, it is necessary to make its adhesion strength 20 N or less. Here, the adhesion strength referred to in the present invention refers to adhesion strength measured by a scratch test (details of test conditions are described in Examples described later).
このような密着強度は、小さくなればなる程好ましく、あえてその下限を設定する必要はない。その下限の目安は最外層を構成する化合物の種類や基材の形状等に応じて、その最外層が成膜後自己剥離しない程度のものと規定することができる。 Such adhesion strength is preferably as small as possible, and it is not necessary to set the lower limit. The standard of the lower limit can be defined as that of which the outermost layer does not self-peel after film formation, depending on the type of compound constituting the outermost layer, the shape of the substrate, and the like.
本発明の外層は、上記のような最外層のみを含む（換言すれば外層が最外層のみで構成される）ことができるとともに、この最外層と中間下地層とを含むこともできる。なお、上記のスクラッチ試験においては、最外層の剥離を測定するものであるが、中間下地層が形成される場合はこのような中間下地層（その全部または一部）が最外層とともに剥離される場合であっても、これを最外層の剥離とみなし、それにより測定される密着強度を最外層の密着強度とするものとする。勿論、最外層のみが剥離し、この中間下地層（あるいはその中間下地層の一部）が内層上に保持されるものであっても差し支えない。ただし、このような中間下地層は、実際の切削加工時においては切削が開始されるとともに剥離することが好ましい。被削材の溶着を防止するためである。 The outer layer of the present invention can include only the outermost layer as described above (in other words, the outer layer includes only the outermost layer), and can also include the outermost layer and the intermediate underlayer. In the above scratch test, peeling of the outermost layer is measured. When an intermediate underlayer is formed, such an intermediate underlayer (all or a part thereof) is peeled off together with the outermost layer. Even in this case, this is regarded as peeling of the outermost layer, and the adhesion strength measured thereby is defined as the adhesion strength of the outermost layer. Of course, only the outermost layer may be peeled off, and this intermediate underlayer (or part of the intermediate underlayer) may be held on the inner layer. However, such an intermediate underlayer is preferably peeled off at the start of cutting during actual cutting. This is to prevent welding of the work material.
本発明の最外層は、内層の最上層であるＡｌ2Ｏ3を含む層以外の組成の層である限り、原則としてその組成は特に限定されるものではない。特に、このような最外層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、およびＨｆからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層であることが好ましい。これらの化合物は、金色等の色彩を有しており、黒色の外観色を呈するＡｌ2Ｏ3を含む層との間で明瞭な色彩コントラストを発現することができ、以ってこの最外層が剥離したり変色することにより刃先の使用状態を容易に識別することができるからである。このような化合物としては、たとえばＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＢＮ、ＴｉＣＮＯ、ＴｉＺｒＮ、ＴｉＺｒＣｒＮ、ＺｒＮ、ＺｒＣＮ、ＴｉＣ、ＣｒＮ、ＣｒＣＮ、ＺｒＣ、ＨｆＮ、ＨｆＣＮ、ＨｆＣ等を挙げることができる。 In principle, the composition of the outermost layer of the present invention is not particularly limited as long as it is a layer having a composition other than the layer containing Al 2 O 3 which is the uppermost layer of the inner layer. In particular, the outermost layer is composed of at least one element selected from the group consisting of Ti, Zr, Cr, and Hf and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen, and boron. It is preferably a layer formed by the compound that is constituted. These compounds have a color such as a gold color, and can express a clear color contrast with a layer containing Al 2 O 3 that exhibits a black appearance color. This is because the state of use of the blade edge can be easily identified by peeling or discoloring. Examples of such compounds include TiN, TiCN, TiBN, TiCNO, TiZrN, TiZrCrN, ZrN, ZrCN, TiC, CrN, CrCN, ZrC, HfN, HfCN, and HfC.
なお、本発明の最外層は、上記のように従来公知の化学蒸着法によって形成することもできるし、物理蒸着法によっても形成することができ、その形成方法は特に限定されない。そして、その厚み、形成条件、および中間下地層の形成等の諸条件を適宜調整することによりその密着強度を２０Ｎ以下に制御することが可能である。 The outermost layer of the present invention can be formed by a conventionally known chemical vapor deposition method as described above, or can be formed by a physical vapor deposition method, and the formation method is not particularly limited. Then, the adhesion strength can be controlled to 20 N or less by appropriately adjusting the thickness, formation conditions, and various conditions such as formation of the intermediate base layer.
このような最外層は、０．０１μｍ以上２０μｍ以下の厚みを有することが好ましく、より好ましくはその上限が１０μｍ、さらに好ましくは５μｍ、その下限が０．１μｍ、さらに好ましくは０．２μｍである。０．０１μｍ未満では表面被覆切削工具の使用状態を十分に識別できない場合があり、２０μｍを超えても該作用に大差なく経済的に不利となる場合がある。 Such an outermost layer preferably has a thickness of 0.01 μm or more and 20 μm or less, more preferably an upper limit of 10 μm, further preferably 5 μm, and a lower limit of 0.1 μm, still more preferably 0.2 μm. If it is less than 0.01 μm, the use state of the surface-coated cutting tool may not be sufficiently identified, and if it exceeds 20 μm, there is a case where it is economically disadvantageous with no significant difference in the action.
また、上記中間下地層は、最外層の下層として形成されるものであり、最外層の密着強度を調整する作用を有する層である。このような中間下地層は、特にその組成が限定されるものではないが、最外層と同様にＴｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、およびＨｆからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層であることが好ましい。このような化合物としては、たとえばＴｉＣ、ＺｒＣ、ＺｒＣＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＮ、ＴｉＢＮ、ＴｉＣＮＯ、Ｔｉ2Ｏ3、ＴｉＣＯ等を挙げることができる。 The intermediate base layer is formed as a lower layer of the outermost layer, and has a function of adjusting the adhesion strength of the outermost layer. Such an intermediate underlayer is not particularly limited in composition, but, like the outermost layer, at least one element selected from the group consisting of Ti, Zr, Cr, and Hf, and carbon, nitrogen, A layer formed of a compound composed of at least one element selected from the group consisting of oxygen and boron is preferable. Examples of such compounds include TiC, ZrC, ZrCN, TiCN, TiN, TiBN, TiCNO, Ti 2 O 3 and TiCO.
また、上記中間下地層は、内層の最上層として説明したＡｌ2Ｏ3を含む層とそれ以外の層（たとえば元素周期律表のＩＶａ族元素、Ｖａ族元素、ＶＩａ族元素、Ａｌ、Ｓｉ、およびＢからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素と、炭素、窒素、酸素および硼素からなる群から選ばれる少なくとも１種の元素とにより構成される化合物によって形成される層）とを各々１層以上積層した構造の層とすることもできる。これにより、上記の最外層の密着強度をさらに有効に低下させることができ、切削加工時においてその最外層を極めて容易に剥離させることができるようになる。なお、上記のように複数の層が積層される場合、その積層数（サイクル数）は特に限定されることはないが、数層から数十層とすることが好ましい。 Further, the intermediate underlayer includes the layer containing Al 2 O 3 described as the uppermost layer of the inner layer and other layers (for example, group IVa element, group Va element, group VIa element, Al, Si, And a layer formed of a compound composed of at least one element selected from the group consisting of B and B and at least one element selected from the group consisting of carbon, nitrogen, oxygen and boron) It can also be set as the layer of the laminated structure above. Thereby, the adhesion strength of the outermost layer can be further effectively reduced, and the outermost layer can be peeled off very easily during the cutting process. In addition, when several layers are laminated | stacked as mentioned above, the lamination | stacking number (cycle number) is although it does not specifically limit, It is preferable to set it as several to several dozen layers.
このような中間下地層（複数の層が積層されて構成される場合も含む）は、上記のように従来公知の化学蒸着法によって形成することもできるし、物理蒸着法によっても形成することができ、その形成方法は特に限定されない。また、その厚みは、０．０１μｍ以上３０μｍ以下とすることが好ましく、より好ましくはその上限が２５μｍ、さらに好ましくは２０μｍ、その下限が０．１μｍ、さらに好ましくは１μｍである。０．０１μｍ未満では、上記のような作用を示さない場合があり、３０μｍを超えても該作用に大差なく経済的に不利となる場合がある。 Such an intermediate underlayer (including a case where a plurality of layers are laminated) can be formed by a conventionally known chemical vapor deposition method as described above, or by a physical vapor deposition method. The formation method is not particularly limited. The thickness is preferably 0.01 μm or more and 30 μm or less, more preferably the upper limit is 25 μm, still more preferably 20 μm, and the lower limit is 0.1 μm, more preferably 1 μm. When the thickness is less than 0.01 μm, the above-described effects may not be exhibited.
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.
なお、以下において、被覆層（内層および外層）を構成する各層は特に断らない限りＣＶＤ法により形成し、その条件は以下の表１の通りである。 In the following, each layer constituting the coating layer (inner layer and outer layer) is formed by a CVD method unless otherwise specified, and the conditions are as shown in Table 1 below.
表１中、「混合ガス組成」とはＣＶＤにより層を形成する際に用いたガスの組成であり、「温度」および「圧力」とはその際の温度および圧力を示す。 In Table 1, “mixed gas composition” is the composition of the gas used when forming a layer by CVD, and “temperature” and “pressure” indicate the temperature and pressure at that time.
表１において、「ＴｉＮ（最下層）」とは、基材上に直接接するようにしてＴｉＮ層（ＴｉＮで構成される層を示す。特に断らない限り以下の各記載において同意）を形成する場合の条件を示し、「ＴｉＮ（最下層以外）」とは、それ以外の積層位置にＴｉＮ層を形成する場合の条件を示す。また、ＭＴ−ＴｉＣＮとは、比較的低い成膜温度（ｍｅｄｉｕｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ＣＶＤ法）でＴｉＣＮ層（以下単にＭＴ−ＴｉＣＮ層と記す）を形成する場合を示す。κ−Ａｌ2Ｏ3とは、κ型の結晶構造を有するＡｌ2Ｏ3で構成される層（以下単にκ−Ａｌ2Ｏ3層と記す）の形成条件を示し、α−Ａｌ2Ｏ3とは、α型の結晶構造を有するＡｌ2Ｏ3（以下単にα−Ａｌ2Ｏ3層と記す）で構成される層の形成条件を示す。 In Table 1, “TiN (lowermost layer)” refers to a TiN layer (a layer composed of TiN, which is directly in contact with the base material unless otherwise specified). The term “TiN (other than the lowest layer)” refers to the condition for forming the TiN layer at the other laminated position. MT-TiCN refers to a case where a TiCN layer (hereinafter simply referred to as MT-TiCN layer) is formed at a relatively low film formation temperature (medium temperature CVD method). κ-Al 2 O 3 is a condition for forming a layer composed of Al 2 O 3 having a κ-type crystal structure (hereinafter simply referred to as κ-Al 2 O 3 layer), and α-Al 2 O 3 Indicates a condition for forming a layer composed of Al 2 O 3 having an α-type crystal structure (hereinafter simply referred to as an α-Al 2 O 3 layer).
＜実施例１＞
まず、２質量％のＴｉＣ、２質量％のＴａＣ、１質量％のＮｂＣ、５質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４５０℃、１時間の条件で焼結を行ない、その後刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理により刃先処理（すくい面と逃げ面との交差部各々に対して半径が約０．０５ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）をすることにより、刃先交換型切削チップＣＮＭＡ１２０４１２（ＪＩＳ Ｂ ４１２０−１９９８）の形状と同形状の超硬合金製の基材を得た。なお、この基材の表面には脱β層は形成されていなかった。
<Example 1>
First, cemented carbide powder having a composition of 2% by mass of TiC, 2% by mass of TaC, 1% by mass of NbC, 5% by mass of Co, and the balance of WC is pressed, followed by 1450 in a vacuum atmosphere. Sintering is performed at 1 ° C. for 1 hour, and then the edge of the edge of the edge is treated by SiC brush honing (the radius (R) is about 0.05 mm for each intersection of the rake face and the flank face. ) To obtain a base material made of cemented carbide having the same shape as the shape of the cutting edge replaceable cutting tip CNMA1204112 (JIS B 4120-1998). It should be noted that a β-free layer was not formed on the surface of this substrate.
次いで、この基材の全面に対して、基材の表面側から順に、内層として０．３μｍのＴｉＮ層、１０．０μｍのＭＴ−ＴｉＣＮ層、０．３μｍのＴｉＢＮ層、および８．０μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層（後述の外層と接する最上層である）をそれぞれ形成した。 Next, a 0.3 μm TiN layer, 10.0 μm MT-TiCN layer, 0.3 μm TiBN layer, and 8.0 μm α are formed as the inner layer in order from the surface side of the substrate with respect to the entire surface of the substrate. -Al 2 O 3 layers (the uppermost layer in contact with the outer layer described later) were formed.
さらに引き続き、外層として下記の表２に記載した外層形成条件（たとえばＮｏ．１０１の「ＴｉＣ／１５分」とは、内層を形成後、引き続きＴｉＣを形成する表１の条件を１５分間継続した後、表１の条件で各最外層を形成したことを示す。他の例において同意。なお、空欄のものは内層形成後直接最外層を形成したことを示す。）で表２記載の最外層（厚み０．３μｍ）を上記α−Ａｌ2Ｏ3層の全面上にそれぞれ形成した（すなわち、上記のようにして内層を形成した複数の基材の各々に対して、表２記載の最外層を形成した）。なお、これらの内層と外層とは、同一のＣＶＤ装置内から基材を取り出すことなく連続して形成した。 Further, the outer layer formation conditions described in Table 2 below as the outer layer (for example, “TiC / 15 minutes” of No. 101 means that after the inner layer is formed, the conditions of Table 1 for continuously forming TiC are continued for 15 minutes. , Indicates that each outermost layer was formed under the conditions shown in Table 1. In other examples, it was agreed that blanks indicate that the outermost layer was formed directly after the inner layer was formed.) (Thickness: 0.3 μm) was formed on the entire surface of the α-Al 2 O 3 layer (that is, the outermost layer described in Table 2 was formed on each of the plurality of base materials on which the inner layer was formed as described above. Formed). The inner layer and the outer layer were formed continuously without taking out the substrate from the same CVD apparatus.
このようにして、基材と該基材上に形成される被覆層とを有する表２記載の表面被覆切削工具を得た。表２中、Ｎｏ．１０１〜１０８の表面被覆切削工具が本発明の実施例であり、Ｎｏ．１０９〜１１６の表面被覆切削工具が比較例である。 In this way, a surface-coated cutting tool shown in Table 2 having a base material and a coating layer formed on the base material was obtained. In Table 2, No. 101-108 surface-coated cutting tools are examples of the present invention. 109 to 116 surface-coated cutting tools are comparative examples.
これらの実施例の表面被覆切削工具において、該被覆層は、１以上の層からなる内層とその内層上に形成される外層とを含み、該内層は、該外層と接する最上層として厚みが０．５μｍ以上のＡｌ2Ｏ3を含む層を有し、該外層は、表面を構成する最外層が表２記載の密着強度を有していた。 In the surface-coated cutting tools of these embodiments, the coating layer includes an inner layer composed of one or more layers and an outer layer formed on the inner layer, and the inner layer has a thickness of 0 as an uppermost layer in contact with the outer layer. a layer containing Al 2 O 3 of more than .5Myuemu, outer layer is the outermost layer constituting the surface had the adhesion strength shown in Table 2.
なお、表２記載の密着強度は、下記条件のスクラッチ試験により算出した。また、被覆層の断面をラッピングし、光学顕微鏡（倍率：１０００倍）で観察したところ、外層（すなわち内層の最上層であるＡｌ2Ｏ3を含む層（すなわちα−Ａｌ2Ｏ3層）上に形成される層）としては表２記載の最外層のみが観察された。 The adhesion strength shown in Table 2 was calculated by a scratch test under the following conditions. Moreover, when the cross section of the coating layer was wrapped and observed with an optical microscope (magnification: 1000 times), the outer layer (that is, the layer containing Al 2 O 3 which is the uppermost layer of the inner layer (that is, α-Al 2 O 3 layer)) Only the outermost layer shown in Table 2 was observed.
＜スクラッチ試験＞
スクラッチ試験機：ＣＥＭ−ＲＥＶＥＴＥＳＴ（ナノテック社製）
テーブルスピード：０．１７ｍｍ／秒
荷重スピード：１００Ｎ／分
圧子（ダイヤモンド）曲率半径：０．２ｍｍ
圧子（ダイヤモンド）稜線角度：１２０°
具体的測定条件：最外層が剥離した位置を光学顕微鏡とアコースティックエミッションセンサーで検出し、その剥離した位置と荷重負荷を開始した位置との距離から密着強度を測定した。
<Scratch test>
Scratch testing machine: CEM-REVETEST (manufactured by Nanotech)
Table speed: 0.17 mm / second Load speed: 100 N / divider (diamond) Curvature radius: 0.2 mm
Indenter (diamond) ridge angle: 120 °
Specific measurement conditions: The position where the outermost layer peeled was detected with an optical microscope and an acoustic emission sensor, and the adhesion strength was measured from the distance between the peeled position and the position where the load was started.
そして、上記のようにして得られた表面被覆切削工具である刃先交換型切削チップを工作機械のコレットに取り付けられたホルダに取り付け、以下の条件による切削試験を行なった。 Then, the blade-tip-exchangeable cutting tip, which is a surface-coated cutting tool obtained as described above, was attached to a holder attached to a collet of a machine tool, and a cutting test was performed under the following conditions.
＜切削条件＞
ホルダ：ＰＣＬＮＲ２５２５−４３（住友電工ハードメタル（株）製）
被削材：ＦＣＤ４５０丸棒（直径：２５０ｍｍ、ＨＢ＝２４０）
切削速度：２８０ｍ／分
送り：０．４０ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：１．５ｍｍ
乾式／湿式：乾式
切削時間：１５分
そして、各刃先交換型切削チップの刃先の状態（被削材の溶着の有無）を観察するとともに逃げ面平均摩耗量（ＶＢ）を測定した。その結果を以下の表２に示す。刃先の状態の観察において、被削材の溶着が少ないもの程被削材の加工面が美麗であった。また、逃げ面平均摩耗量が小さいもの程耐摩耗性に優れていることを示している。
<Cutting conditions>
Holder: PCLNR2525-43 (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Corp.)
Work material: FCD450 round bar (diameter: 250mm, HB = 240)
Cutting speed: 280 m / min Feed: 0.40 mm / rev.
Cutting depth: 1.5mm
Dry / Wet: Dry cutting time: 15 minutes Then, the state of the cutting edge of each cutting edge replaceable cutting tip (presence of welding of the work material) was observed and the flank average wear amount (VB) was measured. The results are shown in Table 2 below. In observation of the state of the cutting edge, the machined surface of the work material was more beautiful as the work material was less welded. Also, the smaller the flank average wear amount, the better the wear resistance.
表２より明らかな通り、本発明の実施例の表面被覆切削工具は、比較例の表面被覆切削工具に比し、刃先の被覆層への被削材の溶着が低減されており、耐摩耗性に優れていた。よって、本発明の構成の表面被覆切削工具が優れた効果を示すことが確認された。これに対して比較例の表面被覆切削工具において、刃先に被削材が多量に溶着しかつ耐摩耗性が劣るのは、最外層の密着強度が２０Ｎを超えるためと考えられる。 As is apparent from Table 2, the surface-coated cutting tool of the example of the present invention has reduced welding of the work material to the coating layer of the blade edge as compared with the surface-coated cutting tool of the comparative example, and wear resistance It was excellent. Therefore, it was confirmed that the surface-coated cutting tool having the configuration of the present invention has an excellent effect. On the other hand, in the surface-coated cutting tool of the comparative example, the reason why the work material is welded in large amounts on the cutting edge and the wear resistance is inferior is that the adhesion strength of the outermost layer exceeds 20 N.
＜実施例２＞
まず、基材として次の２種を準備した。すなわち、その１種は後述の連続切削試験に使用するものであり、次のようにして作製した。
<Example 2>
First, the following two types were prepared as base materials. That is, one type was used for a continuous cutting test described later, and was produced as follows.
まず、３質量％のＴｉＣ、２質量％のＴａＣ、０．５質量％のＮｂＣ、８質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４２０℃、１時間の条件で焼結を行ない、その後刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理により刃先処理（すくい面と逃げ面との交差部各々に対して半径が約０．０５ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）をすることにより、刃先交換型切削チップＣＮＭＡ１２０４１２（ＪＩＳ Ｂ ４１２０−１９９８）の形状と同形状の超硬合金製の基材を得た。なお、この基材の表面には１３μｍの脱β層が形成されていた。 First, cemented carbide powder having a composition of 3% by mass of TiC, 2% by mass of TaC, 0.5% by mass of NbC, 8% by mass of Co, and the balance of WC is pressed, and subsequently in a vacuum atmosphere Sintering is performed at 1420 ° C. for 1 hour, and then the edge of the blade edge is processed by SiC brush honing (the radius of about 0.05 mm for each intersection of the rake face and the flank face) By applying (R), a cemented carbide base material having the same shape as that of the cutting edge replaceable cutting tip CNMA1204112 (JIS B 4120-1998) was obtained. A 13 μm de-β layer was formed on the surface of the substrate.
また、他の１種は後述の断続切削試験に使用するものであり、次のようにして作製した。すなわち、まず８質量％のＴａＣ、２質量％のＴｉＣ、１０質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１３８０℃、１時間の条件で焼結を行ない、その後刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理により刃先処理（すくい面と逃げ面との交差部各々に対して半径が約０．０５ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）をすることにより、刃先交換型切削チップＳＥＭＴ１３Ｔ３ＡＧＳＮ−Ｎ（住友電工ハードメタル（株）製）の形状と同形状の超硬合金製の基材を得た。なお、この基材の表面には脱β層は形成されていなかった。 The other type was used for the intermittent cutting test described later, and was produced as follows. That is, first, a cemented carbide powder having a composition of 8% by mass of TaC, 2% by mass of TiC, 10% by mass of Co, and the balance of WC is pressed, followed by 1380 ° C. for 1 hour in a vacuum atmosphere Sintering was performed under the conditions, and then the edge of the edge of the edge was treated by SiC brush honing treatment (R (R) with a radius of about 0.05 mm was applied to each intersection of the rake face and the flank face) ) To obtain a base material made of cemented carbide having the same shape as the shape of the cutting edge replaceable cutting tip SEMT13T3AGSN-N (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.). It should be noted that a β-free layer was not formed on the surface of this substrate.
次いで、上記２種それぞれの基材の全面に対して、基材の表面側から順に、内層として０．４μｍのＴｉＮ層、６．０μｍのＭＴ−ＴｉＣＮ層、０．３μｍのＴｉＢＮ層、および１．５μｍのκ−Ａｌ2Ｏ3層（後述の外層と接する最上層である）をそれぞれ形成した。 Then, with respect to the entire surface of each of the two types of base materials, in order from the surface side of the base material, a 0.4 μm TiN layer, a 6.0 μm MT-TiCN layer, a 0.3 μm TiBN layer, and 1 κ-Al 2 O 3 layer of .5μm to (a top layer in contact with the outer layer described later) were formed.
さらに引き続き、外層として下記の表３に記載した外層形成条件（条件に関する記載は表２と同じ）で表３記載の最外層（厚み０．４μｍ）を上記κ−Ａｌ2Ｏ3層の全面上にそれぞれ形成した（すなわち、上記のようにして内層を形成した複数の基材の各々に対して、表３記載の最外層を形成した）。なお、これらの内層と外層とは、同一のＣＶＤ装置内から基材を取り出すことなく連続して形成した。 Further, as the outer layer, the outer layer forming conditions (thickness 0.4 μm) described in Table 3 are applied on the entire surface of the κ-Al 2 O 3 layer under the outer layer forming conditions described in Table 3 below. (That is, the outermost layer shown in Table 3 was formed on each of the plurality of base materials on which the inner layer was formed as described above). The inner layer and the outer layer were formed continuously without taking out the substrate from the same CVD apparatus.
このようにして、上記の基材２種それぞれについて、基材と該基材上に形成される被覆層とを有する表３記載の表面被覆切削工具を得た。表３中、Ｎｏ．２０１〜２０８の表面被覆切削工具が本発明の実施例であり（ただし「＊」の符号を付したものは参考例である）、Ｎｏ．２０９〜２１６の表面被覆切削工具が比較例である。 Thus, the surface-coated cutting tool shown in Table 3 having a base material and a coating layer formed on the base material was obtained for each of the two types of base materials described above. In Table 3, No. Nos. 201 to 208 are examples of the present invention (however, those marked with “*” are reference examples) . The surface-coated cutting tools 209 to 216 are comparative examples.
これらの実施例の表面被覆切削工具において、該被覆層は、１以上の層からなる内層とその内層上に形成される外層とを含み、該内層は、該外層と接する最上層として厚みが０．５μｍ以上のＡｌ2Ｏ3を含む層を有し、該外層は、表面を構成する最外層が表３記載の密着強度を有していた。 In the surface-coated cutting tools of these embodiments, the coating layer includes an inner layer composed of one or more layers and an outer layer formed on the inner layer, and the inner layer has a thickness of 0 as an uppermost layer in contact with the outer layer. a layer containing Al 2 O 3 of more than .5Myuemu, outer layer is the outermost layer constituting the surface had the adhesion strength shown in Table 3.
なお、表３記載の密着強度は、実施例１と同様にして算出した。また、被覆層の断面をラッピングし、光学顕微鏡（倍率：１０００倍）で観察したところ、外層（すなわち内層の最上層であるＡｌ2Ｏ3を含む層（すなわちκ−Ａｌ2Ｏ3層）上に形成される層）としては表３記載の最外層のみが観察された。 The adhesion strength described in Table 3 was calculated in the same manner as in Example 1. Moreover, when the cross section of the coating layer was wrapped and observed with an optical microscope (magnification: 1000 times), the outer layer (that is, the layer containing Al 2 O 3 which is the uppermost layer of the inner layer (ie, κ-Al 2 O 3 layer)) Only the outermost layer shown in Table 3 was observed.
そして、上記のようにして得られた表面被覆切削工具である刃先交換型切削チップをそれぞれ１個ずつ、工作機械のコレットに取り付けられたホルダまたはカッターに取り付け、それぞれの基材ごとに以下の条件による切削試験を行なった。 Then, each one of the edge-replaceable cutting tips, which are surface-coated cutting tools obtained as described above, is attached to a holder or a cutter attached to a collet of a machine tool, and the following conditions are set for each base material. A cutting test was performed.
＜連続切削試験＞
チップ：ＣＮＭＡ１２０４１２
ホルダ：ＰＣＬＮＲ２５２５−４３（住友電工ハードメタル（株）製）
被削材：ＳＣＭ４３５丸棒（直径：２５０ｍｍ、ＨＢ＝２７０）
切削速度：２８０ｍ／分
送り：０．４０ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
乾式／湿式：湿式（水溶性油）
切削時間：１０分
＜断続切削試験＞
チップ：ＳＥＭＴ１３Ｔ３ＡＧＳＮ−Ｎ
カッター：ＷＧＣ４１００Ｒ（住友電工ハードメタル（株）製）
被削材：ＳＣＭ４４０ブロック材（ＨＢ＝３００）
切削速度：２５０ｍ／分
送り：０．３０ｍｍ／刃
切込み：２．０ｍｍ
乾式／湿式：湿式（水溶性油）
切削距離：５ｍ
そして、各刃先交換型切削チップの刃先の状態（被削材の溶着の有無）を観察するとともに逃げ面平均摩耗量（ＶＢ）を測定した。その結果を以下の表３に示す。刃先の状態の観察において、被削材の溶着が少ないもの程被削材の加工面が美麗であった。また、逃げ面平均摩耗量が小さいもの程耐摩耗性に優れていることを示している。
<Continuous cutting test>
Chip: CNMA120204
Holder: PCLNR2525-43 (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Corp.)
Work material: SCM435 round bar (diameter: 250mm, HB = 270)
Cutting speed: 280 m / min Feed: 0.40 mm / rev.
Cutting depth: 2.0mm
Dry / Wet: Wet (water-soluble oil)
Cutting time: 10 minutes <Intermittent cutting test>
Chip: SEMT13T3AGSN-N
Cutter: WGC4100R (manufactured by Sumitomo Electric Hard Metal Co., Ltd.)
Work material: SCM440 block material (HB = 300)
Cutting speed: 250 m / min Feed: 0.30 mm / Blade cutting: 2.0 mm
Dry / Wet: Wet (water-soluble oil)
Cutting distance: 5m
Then, the state of the cutting edge of each cutting edge replaceable cutting tip (presence / absence of welding of the work material) was observed and the flank average wear amount (VB) was measured. The results are shown in Table 3 below. In observation of the state of the cutting edge, the machined surface of the work material was more beautiful as the work material was less welded. Also, the smaller the flank average wear amount, the better the wear resistance.
表３より明らかな通り、本発明の実施例の表面被覆切削工具は、比較例の表面被覆切削工具に比し、刃先の被覆層への被削材の溶着が低減されており、耐摩耗性に優れていた。よって、本発明の構成の表面被覆切削工具が優れた効果を示すことが確認された。 As is apparent from Table 3, the surface-coated cutting tool of the example of the present invention has reduced welding of the work material to the coating layer of the blade edge as compared with the surface-coated cutting tool of the comparative example, and wear resistance It was excellent. Therefore, it was confirmed that the surface-coated cutting tool having the configuration of the present invention has an excellent effect.
＜実施例３＞
まず、２質量％のＴａＣ、９質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４００℃、１時間の条件で焼結を行ない、その後刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理により刃先処理（すくい面と逃げ面との交差部各々に対して半径が約０．０３ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）をすることにより、刃先交換型切削チップＴＮＭＧ１６０４０４Ｒ−ＨＭ（住友電工ハードメタル（株）製）の形状と同形状の超硬合金製の基材を得た。なお、この基材の表面には脱β層は形成されていなかった。
<Example 3>
First, a cemented carbide powder having a composition of 2% by mass of TaC, 9% by mass of Co, and the balance of WC is pressed, followed by sintering in a vacuum atmosphere at 1400 ° C. for 1 hour. Thereafter, the edge of the edge of the edge is treated by SiC brush honing (with a radius (R) having a radius of about 0.03 mm for each of the intersections of the rake face and the flank face). A base material made of cemented carbide having the same shape as that of the exchangeable cutting tip TNMG160404R-HM (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.) was obtained. It should be noted that a β-free layer was not formed on the surface of this substrate.
次いで、この基材の全面に対して、基材の表面側から順に、内層として０．３μｍのＴｉＮ層、４．０μｍのＭＴ−ＴｉＣＮ層、０．４μｍのＴｉＢＮ層、および２．０μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層（後述の外層と接する最上層である）をそれぞれ形成した。 Subsequently, with respect to the entire surface of the base material, in order from the surface side of the base material, as an inner layer, a 0.3 μm TiN layer, a 4.0 μm MT-TiCN layer, a 0.4 μm TiBN layer, and a 2.0 μm α -Al 2 O 3 layers (the uppermost layer in contact with the outer layer described later) were formed.
さらに引き続き、外層として下記の表４に記載した外層形成条件（条件に関する記載は表２と同じ）で表４記載の最外層（厚み０．４μｍ）を上記α−Ａｌ2Ｏ3層の全面上にそれぞれ形成した（すなわち、上記のようにして内層を形成した複数の基材の各々に対して、表４記載の最外層を形成した）。なお、これらの内層と外層とは、同一のＣＶＤ装置内から基材を取り出すことなく連続して形成した。 Further, as the outer layer, the outer layer forming conditions (thickness 0.4 μm) described in Table 4 are applied on the entire surface of the α-Al 2 O 3 layer under the outer layer forming conditions described in Table 4 below (the description regarding the conditions is the same as Table 2). (That is, the outermost layer shown in Table 4 was formed on each of the plurality of base materials on which the inner layer was formed as described above). The inner layer and the outer layer were formed continuously without taking out the substrate from the same CVD apparatus.
このようにして、基材と該基材上に形成される被覆層とを有する表４記載の表面被覆切削工具を得た。表４中、Ｎｏ．３０１〜３０５の表面被覆切削工具が本発明の実施例であり（ただし「＊」の符号を付したものは参考例である）、Ｎｏ．３０６〜３０８の表面被覆切削工具が比較例である。 In this way, a surface-coated cutting tool shown in Table 4 having a base material and a coating layer formed on the base material was obtained. In Table 4, No. Nos. 301 to 305 are examples of the present invention (however, those marked with “*” are reference examples) . Surface-coated cutting tools 306 to 308 are comparative examples.
これらの実施例の表面被覆切削工具において、該被覆層は、１以上の層からなる内層とその内層上に形成される外層とを含み、該内層は、該外層と接する最上層として厚みが０．５μｍ以上のＡｌ2Ｏ3を含む層を有し、該外層は、表面を構成する最外層が表４記載の密着強度を有していた。 In the surface-coated cutting tools of these embodiments, the coating layer includes an inner layer composed of one or more layers and an outer layer formed on the inner layer, and the inner layer has a thickness of 0 as an uppermost layer in contact with the outer layer. a layer containing Al 2 O 3 of more than .5Myuemu, outer layer is the outermost layer constituting the surface had the adhesion strength shown in Table 4.
なお、表４記載の密着強度は、実施例１と同様にして算出した。また、被覆層の断面をラッピングし、光学顕微鏡（倍率：１０００倍）で観察したところ、外層（すなわち内層の最上層であるＡｌ2Ｏ3を含む層（すなわちα−Ａｌ2Ｏ3層）上に形成される層）としては表４記載の最外層のみが観察された。 The adhesion strength described in Table 4 was calculated in the same manner as in Example 1. Moreover, when the cross section of the coating layer was wrapped and observed with an optical microscope (magnification: 1000 times), the outer layer (that is, the layer containing Al 2 O 3 which is the uppermost layer of the inner layer (that is, α-Al 2 O 3 layer)) Only the outermost layer described in Table 4 was observed.
そして、上記のようにして得られた表面被覆切削工具である刃先交換型切削チップを工作機械のコレットに取り付けられたホルダに取り付け、以下の条件による切削試験を行なった。 Then, the blade-tip-exchangeable cutting tip, which is a surface-coated cutting tool obtained as described above, was attached to a holder attached to a collet of a machine tool, and a cutting test was performed under the following conditions.
＜切削条件＞
ホルダ：ＰＴＧＮＲ２５２５−４３（住友電工ハードメタル（株）製）
被削材：ＳＵＳ３０４丸棒（直径：２５０ｍｍ）
切削速度：１５０ｍ／分
送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：２．０ｍｍ
乾式／湿式：湿式（水溶性油）
切削時間：５分
そして、各刃先交換型切削チップの刃先の状態（被削材の溶着の有無）を観察するとともに逃げ面平均摩耗量（ＶＢ）を測定した。その結果を以下の表４に示す。刃先の状態の観察において、被削材の溶着や境界欠損が少ないもの程バリが少なかった。また、逃げ面平均摩耗量が小さいもの程耐摩耗性に優れていることを示している。
<Cutting conditions>
Holder: PTGNR2525-43 (Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.)
Work material: SUS304 round bar (diameter: 250mm)
Cutting speed: 150 m / min Feed: 0.25 mm / rev.
Cutting depth: 2.0mm
Dry / Wet: Wet (water-soluble oil)
Cutting time: 5 minutes And the state of the cutting edge of each cutting edge replaceable cutting tip (the presence or absence of welding of the work material) was observed, and the average flank wear (VB) was measured. The results are shown in Table 4 below. In the observation of the state of the cutting edge, the fewer the burrs were, the smaller the welded material and the boundary defect. Also, the smaller the flank average wear amount, the better the wear resistance.
表４より明らかな通り、本発明の実施例の表面被覆切削工具は、比較例の表面被覆切削工具に比し、刃先の被覆層への被削材の溶着が低減されており、耐摩耗性に優れていた。よって、本発明の構成の表面被覆切削工具が優れた効果を示すことが確認された。 As is apparent from Table 4, the surface-coated cutting tool of the example of the present invention has reduced welding of the work material to the coating layer of the blade edge as compared with the surface-coated cutting tool of the comparative example, and wear resistance It was excellent. Therefore, it was confirmed that the surface-coated cutting tool having the configuration of the present invention has an excellent effect.
＜実施例４＞
実施例１のＮｏ．１０１とＮｏ．１０２の表面被覆切削工具において、最外層の厚みを以下の表５に記載した厚みとすることを除き、他は全て同様にして表面被覆切削工具を得た（Ｎｏ．１０１−２〜Ｎｏ．１０１−５は、Ｎｏ．１０１に対応することを示し、Ｎｏ．１０２−２〜Ｎｏ．１０２−５は、Ｎｏ．１０２に対応することを示す）。
<Example 4>
No. of Example 1 101 and no. In the surface-coated cutting tool No. 102, surface-coated cutting tools were obtained in the same manner except that the thickness of the outermost layer was set to the thickness described in Table 5 below (No. 101-2 to No. 101). -5 indicates that it corresponds to No. 101, and No. 102-2 to No. 102-5 indicate that it corresponds to No. 102).
これらの表面被覆切削工具について、実施例１と同様にして最外層の密着強度を測定し、かつ実施例１と同様の切削試験を行なった。その結果を以下の表５に示す。Ｎｏ．１０１、１０１−２、１０１−３、１０２、１０２−２、１０２−３の表面被覆切削工具が本発明の実施例である。なお、各表面被覆切削工具の被覆層の断面をラッピングし、光学顕微鏡（倍率：１０００倍）で観察したところ、外層（すなわち内層の最上層であるＡｌ2Ｏ3を含む層上に形成される層）としては実施例１と同様、最外層のみが観察された。 For these surface-coated cutting tools, the adhesion strength of the outermost layer was measured in the same manner as in Example 1, and the same cutting test as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 5 below. No. Surface-coated cutting tools 101, 101-2, 101-3, 102, 102-2, and 102-3 are examples of the present invention. In addition, when the cross section of the coating layer of each surface coating cutting tool is lapped and observed with an optical microscope (magnification: 1000 times), it is formed on the outer layer (that is, the layer containing Al 2 O 3 which is the uppermost layer of the inner layer). As in Example 1, only the outermost layer was observed as the layer).
表５より明らかな通り、本発明の実施例の表面被覆切削工具は、比較例の表面被覆切削工具に比し、刃先の被覆層への被削材の溶着が低減されており、耐摩耗性に優れていた。よって、本発明の構成の表面被覆切削工具が優れた効果を示すことが確認された。 As is clear from Table 5, the surface-coated cutting tool of the example of the present invention has reduced welding of the work material to the coating layer of the blade edge as compared with the surface-coated cutting tool of the comparative example, and wear resistance It was excellent. Therefore, it was confirmed that the surface-coated cutting tool having the configuration of the present invention has an excellent effect.
＜実施例５＞
まず、基材として次の２種を準備した。すなわち、その１種は後述の連続切削試験に使用するものであり、次のようにして作製した。
<Example 5>
First, the following two types were prepared as base materials. That is, one type was used for a continuous cutting test described later, and was produced as follows.
まず、３質量％のＴｉＣ、４質量％のＴａＣ、０．５質量％のＮｂＣ、１０質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１４２０℃、１時間の条件で焼結を行ない、その後刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理により刃先処理（すくい面と逃げ面との交差部各々に対して半径が約０．０５ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）をすることにより、刃先交換型切削チップＣＮＭＡ１２０４０４（ＪＩＳ Ｂ ４１２０−１９９８）の形状と同形状の超硬合金製の基材を得た。なお、この基材の表面には脱β層は形成されていなかった。 First, cemented carbide powder having a composition of 3% by mass of TiC, 4% by mass of TaC, 0.5% by mass of NbC, 10% by mass of Co, and the balance of WC is pressed, and subsequently in a vacuum atmosphere Sintering is performed at 1420 ° C. for 1 hour, and then the edge of the blade edge is processed by SiC brush honing (the radius of about 0.05 mm for each intersection of the rake face and the flank face) By applying (R), a cemented carbide base material having the same shape as that of the cutting edge replaceable cutting tip CNMA120404 (JIS B 4120-1998) was obtained. It should be noted that a β-free layer was not formed on the surface of this substrate.
また、他の１種は後述の断続切削試験に使用するものであり、次のようにして作製した。すなわち、まず０．５質量％のＣｒ3Ｃ2、１０質量％のＣｏ、およびその残部がＷＣからなる組成の超硬合金粉末をプレスし、続けて真空雰囲気中で１３８０℃、１時間の条件で焼結を行ない、その後刃先稜線部に対してＳｉＣブラシホーニング処理により刃先処理（すくい面と逃げ面との交差部各々に対して半径が約０．０５ｍｍのアール（Ｒ）を付与したもの）をすることにより、刃先交換型切削チップＳＥＥＴ１３Ｔ３ＡＧＳＮ−Ｎ（住友電工ハードメタル（株）製）の形状と同形状の超硬合金製の基材を得た。なお、この基材の表面には脱β層は形成されていなかった。 The other type was used for the intermittent cutting test described later, and was produced as follows. That is, first, a cemented carbide powder having a composition of 0.5% by mass of Cr 3 C 2 , 10% by mass of Co, and the balance of WC is pressed, followed by conditions of 1380 ° C. for 1 hour in a vacuum atmosphere. Sintering is then performed, and then the edge of the edge of the edge is treated by SiC brush honing (with a radius (R) of about 0.05 mm applied to each intersection of the rake face and flank face) As a result, a cemented carbide base material having the same shape as the shape of the cutting edge-exchangeable cutting tip SEET13T3AGSN-N (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Co., Ltd.) was obtained. It should be noted that a β-free layer was not formed on the surface of this substrate.
次いで、上記２種それぞれの基材の全面に対して、基材の表面側から順に、内層として０．５μｍのＴｉＮ層、３．０μｍのＭＴ−ＴｉＣＮ層、０．３μｍのＴｉＢＮ層、および２．５μｍのα−Ａｌ2Ｏ3層（後述の外層と接する最上層である）をそれぞれ形成した。 Next, with respect to the entire surface of each of the two types of base materials, in order from the surface side of the base material, an inner layer of 0.5 μm TiN layer, 3.0 μm MT-TiCN layer, 0.3 μm TiBN layer, and 2 α-Al 2 O 3 layer of .5μm to (a top layer in contact with the outer layer described later) were formed.
さらに引き続き、上記α−Ａｌ2Ｏ3層の全面上に外層として以下の表６に記載した条件（表６中の記載は表１に準ずる。ただし「時間」とはＣＶＤ法による蒸着の継続時間を示す）に従ってＣＶＤ法による蒸着を行なった後、最外層として厚み０．４μｍのＴｉＮ層をそれぞれ形成した（すなわち、上記のようにして内層を形成した基材の各々に対して、上記ＣＶＤ法による蒸着を行なった後、最外層として厚み０．４μｍのＴｉＮ層をそれぞれ形成した）。なお、これらの内層と外層とは、同一のＣＶＤ装置内から基材を取り出すことなく連続して形成した。 Further, the conditions described in Table 6 below as the outer layer on the entire surface of the α-Al 2 O 3 layer (the description in Table 6 conforms to Table 1. However, “time” means the duration of vapor deposition by the CVD method) The TiN layer having a thickness of 0.4 μm was formed as the outermost layer (i.e., for each of the substrates on which the inner layer was formed as described above). After the vapor deposition was performed, a TiN layer having a thickness of 0.4 μm was formed as the outermost layer). The inner layer and the outer layer were formed continuously without taking out the substrate from the same CVD apparatus.
このようにして、上記の基材２種それぞれについて、基材と該基材上に形成される被覆層とを有する表面被覆切削工具を得た。表６中、Ｎｏ．５０１〜５０８の表面被覆切削工具が本発明の実施例であり（ただし「＊」の符号を付したものは参考例である）、Ｎｏ．５０９〜５１４の表面被覆切削工具が比較例である。 In this manner, a surface-coated cutting tool having a base material and a coating layer formed on the base material was obtained for each of the above two types of base materials. In Table 6, no. The surface-coated cutting tools Nos. 501 to 508 are examples of the present invention (however, those marked with “*” are reference examples) . The surface-coated cutting tools 509 to 514 are comparative examples.
これらの実施例の表面被覆切削工具において、該被覆層は、１以上の層からなる内層とその内層上に形成される外層とを含み、該内層は、該外層と接する最上層として厚みが０．５μｍ以上のＡｌ2Ｏ3を含む層を有し、該外層は、表面を構成する最外層が以下の表７記載の密着強度を有していた。 In the surface-coated cutting tools of these embodiments, the coating layer includes an inner layer composed of one or more layers and an outer layer formed on the inner layer, and the inner layer has a thickness of 0 as an uppermost layer in contact with the outer layer. It has a layer containing Al 2 O 3 of 0.5 μm or more, and the outer layer had the adhesion strength shown in Table 7 below as the outermost layer constituting the surface.
なお、表７記載の密着強度は、実施例１と同様にして算出した。また、被覆層の断面をラッピングし、光学顕微鏡（倍率：１０００倍）で観察したところ、Ｎｏ．５０４、５０５、５０６、５０７、５０８、５１３、および５１４においては、上記内層の最上層であるα−Ａｌ2Ｏ3層と最外層との間に中間下地層が形成されていること（Ｎｏ．５０４と５０５はＴｉＣ層、それ以外のＮｏ．はＴｉ2Ｏ3層）が観察されたのに対して、それ以外の表面被覆切削工具においては外層（すなわち内層の最上層であるα−Ａｌ2Ｏ3層上に形成される層）としては最外層として０．４μｍのＴｉＮ層のみが観察された。 The adhesion strength described in Table 7 was calculated in the same manner as in Example 1. Moreover, when the cross section of the coating layer was wrapped and observed with an optical microscope (magnification: 1000 times), No. In 504, 505, 506, 507, 508, 513, and 514, an intermediate base layer is formed between the α-Al 2 O 3 layer, which is the uppermost layer of the inner layer, and the outermost layer (No. 504 and 505 TiC layer, the other No. is Ti 2 O against 3-layer) of was observed, alpha-Al 2 which is the uppermost layer layer (i.e. inner layer of the surface-coated cutting tool of the rest As a layer formed on the O 3 layer, only a 0.4 μm TiN layer was observed as the outermost layer.
そして、上記のようにして得られた表面被覆切削工具である刃先交換型切削チップを工作機械のコレットに取り付けられたホルダまたはカッターに取り付け、それぞれの基材ごとに以下の条件による切削試験を行なった。 Then, the blade-tip-exchangeable cutting tip, which is a surface-coated cutting tool obtained as described above, is attached to a holder or cutter attached to a collet of a machine tool, and a cutting test is performed for each base material under the following conditions. It was.
＜連続切削試験＞
チップ：ＣＮＭＡ１２０４０４
ホルダ：ＰＣＬＮＲ２５２５−４３（住友電工ハードメタル（株）製）
被削材：ＳＵＳ３１６丸棒（直径：２５０ｍｍ）
切削速度：１５０ｍ／分
送り：０．２５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：１．２ｍｍ
乾式／湿式：湿式（水溶性油）
切削時間：２０分
＜断続切削試験＞
チップ：ＳＥＥＴ１３Ｔ３ＡＧＳＮ−Ｎ
カッター：ＷＧＣ４１００Ｒ（住友電工ハードメタル（株）製）
被削材：ＦＣＤ４５０ブロック材
切削速度：１５０ｍ／分
送り：０．３０ｍｍ／刃
切込み：２．０ｍｍ
乾式／湿式：乾式
切削距離：４．５ｍ
そして、各刃先交換型切削チップの刃先の状態（被削材の溶着の有無）を観察するとともに摩耗量（連続切削試験は境界摩耗量（ＶＮ）（逃げ面から測定）、断続切削試験は逃げ面平均摩耗量（ＶＢ））を測定した。その結果を以下の表７に示す。刃先の状態の観察において、被削材の溶着が少ないもの程被削材の加工面が美麗であった（溶着が少ないもの程境界の欠損は軽微であり、溶着が多くなると境界の欠損は大きくなった。また断続切削試験では溶着が少ないものについてはチッピングはほとんど発生しなかったが、溶着が多くなるとチッピングが発生したり欠損する場合があった）。また、逃げ面平均摩耗量が小さいもの程耐摩耗性に優れていることを示している。
<Continuous cutting test>
Chip: CNMA120404
Holder: PCLNR2525-43 (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Corp.)
Work material: SUS316 round bar (diameter: 250mm)
Cutting speed: 150 m / min Feed: 0.25 mm / rev.
Cutting depth: 1.2mm
Dry / Wet: Wet (water-soluble oil)
Cutting time: 20 minutes <Intermittent cutting test>
Chip: SEET13T3AGSN-N
Cutter: WGC4100R (manufactured by Sumitomo Electric Hard Metal Co., Ltd.)
Work material: FCD450 block material Cutting speed: 150 m / min Feed: 0.30 mm / blade cutting: 2.0 mm
Dry / Wet: Dry cutting distance: 4.5m
Then, the state of the cutting edge of each cutting edge replaceable cutting tip (the presence or absence of welding of the work material) is observed, and the wear amount (boundary wear amount (VN) (measured from the flank) for continuous cutting test), and intermittent cutting test is escaped Surface average wear amount (VB)) was measured. The results are shown in Table 7 below. In the observation of the state of the cutting edge, the machined surface of the work material was more beautiful as the work material was less welded (the less welded, the smaller the defect in the boundary, and the larger the weld, the larger the defect in the boundary. In the intermittent cutting test, chipping did not occur for those with little welding, but there were cases where chipping occurred or chipped when welding increased. Also, the smaller the flank average wear amount, the better the wear resistance.
表７より明らかな通り、本発明の実施例の表面被覆切削工具は、比較例の表面被覆切削工具に比し、刃先の被覆層への被削材の溶着が低減されており、耐摩耗性に優れていた。よって、本発明の構成の表面被覆切削工具が優れた効果を示すことが確認された。 As is apparent from Table 7, the surface-coated cutting tool of the example of the present invention has reduced welding of the work material to the coating layer of the blade edge as compared with the surface-coated cutting tool of the comparative example, and wear resistance It was excellent. Therefore, it was confirmed that the surface-coated cutting tool having the configuration of the present invention has an excellent effect.
なお、本発明の実施例の表面被覆切削工具において、最外層の０．４μｍのＴｉＮ層に代えて、それぞれ０．４μｍのＴｉＣＮ層、ＴｉＢＮ層、ＺｒＮ層、ＺｒＣＮ層に置き換えても、本実施例同様の優れた効果が示された（最外層の密着強度は±２Ｎの範囲内であり、摩耗量は境界摩耗量（ＶＮ）、逃げ面平均摩耗量（ＶＢ）それぞれ±０．１ｍｍの範囲内であった）。 In the surface-coated cutting tool according to the embodiment of the present invention, the present embodiment can be implemented by replacing the outermost 0.4 μm TiN layer with a 0.4 μm TiCN layer, TiBN layer, ZrN layer, and ZrCN layer, respectively. Excellent effect similar to the example was shown (the adhesion strength of the outermost layer was within ± 2N, and the wear amount was within ± 0.1 mm for the boundary wear amount (VN) and the flank average wear amount (VB)) Was within).
以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。 Although the embodiments and examples of the present invention have been described as described above, it is also planned from the beginning to appropriately combine the configurations of the above-described embodiments and examples.
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
Claims (4)
前記被覆層は、１以上の層からなる内層とその内層上に形成される１以上の層からなる外層とを含み、
前記内層は、前記外層と接する最上層として厚みが０．５μｍ以上のＡｌ2Ｏ3を含む層を有し、
前記外層は、前記内層の前記最上層上に形成される中間下地層と、密着強度が２０Ｎ以下である表面を構成する最外層とを含み、
前記中間下地層は、ＴｉＣで形成されることを特徴とする表面被覆切削工具。 A surface-coated cutting tool having a substrate and a coating layer formed on the substrate,
The coating layer includes an inner layer composed of one or more layers and an outer layer composed of one or more layers formed on the inner layer,
The inner layer has a layer containing Al 2 O 3 having a thickness of 0.5 μm or more as an uppermost layer in contact with the outer layer,
The outer layer includes an intermediate base layer formed on the uppermost layer of the inner layer, and an outermost layer constituting a surface having an adhesion strength of 20 N or less,
A surface-coated cutting tool, wherein the intermediate underlayer is made of TiC.
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