JP4975194B2 - 切削工具 - Google Patents
切削工具 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4975194B2 JP4975194B2 JP2011532457A JP2011532457A JP4975194B2 JP 4975194 B2 JP4975194 B2 JP 4975194B2 JP 2011532457 A JP2011532457 A JP 2011532457A JP 2011532457 A JP2011532457 A JP 2011532457A JP 4975194 B2 JP4975194 B2 JP 4975194B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating layer
- flank
- rake face
- face
- content ratio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims description 48
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 109
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 37
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 13
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 12
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052789 astatine Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 44
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 11
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 1-(chloromethyl)-4-[4-(chloromethyl)phenyl]benzene Chemical compound C1=CC(CCl)=CC=C1C1=CC=C(CCl)C=C1 INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010037 TiAlN Inorganic materials 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 2
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010730 cutting oil Substances 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229940013191 edex Drugs 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000004453 electron probe microanalysis Methods 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- -1 iron group metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000004452 microanalysis Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- GMVPRGQOIOIIMI-DWKJAMRDSA-N prostaglandin E1 Chemical compound CCCCC[C@H](O)\C=C\[C@H]1[C@H](O)CC(=O)[C@@H]1CCCCCCC(O)=O GMVPRGQOIOIIMI-DWKJAMRDSA-N 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 102200082816 rs34868397 Human genes 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002345 surface coating layer Substances 0.000 description 1
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/0664—Carbonitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
- C23C30/005—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
- C23C14/081—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
- C23C14/325—Electric arc evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/58—After-treatment
- C23C14/5806—Thermal treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
- C23C28/042—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material including a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxides, ZrO2, rare earth oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
- C23C28/044—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material coatings specially adapted for cutting tools or wear applications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/40—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition
- C23C28/42—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition characterized by the composition of the alternating layers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T407/00—Cutters, for shaping
- Y10T407/24—Cutters, for shaping with chip breaker, guide or deflector
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
本発明は基体の表面に被覆層が成膜されている切削工具に関する。
現在、切削工具や耐摩部材、摺動部材といった耐摩耗性や摺動性、耐欠損性を必要とする部材では、超硬合金やサーメット等の焼結合金、ダイヤモンドやｃＢＮ（立方晶窒化硼素）の高硬度焼結体、アルミナや窒化珪素等のセラミックスからなる基体の表面に被覆層を成膜して、耐摩耗性、摺動性、耐欠損性、を向上させる手法が使われている。
また、上記被覆層を成膜する方法としてはアークイオンプレーティング法やスパッタリング法等の物理蒸着法を用いてＴｉやＡｌを主成分とする窒化物層が盛んに研究されており、工具寿命を延命させるための改良が続けられている。これら被覆層が設けられた表面被覆工具は、切削速度の高速化を初めとする切削環境の変化、被削材の多様化に対応するため、被覆材料元素以外にも様々な工夫が施されてきている。
例えば、特許文献１では、基体の表面にＴｉＡｌＮ等の被膜を被覆した表面被覆工具において、Ｔｉの比率をすくい面よりも逃げ面において高くして、すくい面における溶着や摩耗の進行を抑制できるとともに、逃げ面における境界損傷を抑制させることが記載されている。
また、特許文献２では、基材の表面に、厚みが１〜５μｍのＴｉＡｌＮ系の硬質被膜を形成し、硬質被膜に存在する膜厚以上の大きさを持った粗大粒子が５面積％以下で、その表面粗さＲａが０．１μｍ以下、または表面粗さＲｚが１μｍ以下とすることにより、硬質被膜の耐溶着性や耐摩耗性が向上することが記載されている。
しかしながら、特許文献１に記載されたすくい面よりも逃げ面においてＴｉの比率を高くした構成でも、すくい面における被覆層の耐熱性と耐酸化性が不十分であり、かつ逃げ面においては耐欠損性が不十分であった。
また、特許文献２に記載されている粗大粒子を極力減らした構成では、表面粗さが小さいことで切り屑が硬質膜に対してベタ当たりした状態となってしまい、硬質膜の温度が上昇してクレータ摩耗の進行の原因となり、耐摩耗性が低下するという問題があった。
本発明は前記課題を解決するためのものであり、その目的は、局所的に最適な切削性能を発揮できる被覆層を備えた切削工具を提供することにある。
本発明の切削工具は、すくい面と逃げ面との交差稜線に切刃を有して、基体の表面にＴｉａＡｌｂＭｄ（Ｃ１−ｘＮｘ）（ただし、ＭはＳｉ、Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｃｒ、ＺｒおよびＹから選ばれる少なくとも１種、０．３５≦ａ≦０．５５、０．３≦ｂ≦０．６、０≦ｄ≦０．２５、ａ＋ｂ＋ｄ＝１、０≦ｘ≦１）からなる被覆層を被覆し、該被覆層の表面にはドロップレットが存在するとともに、前記すくい面に存在するドロップレットの組成は、前記被覆層の前記すくい面における組成に比べてＡｌの含有比率が高く、かつ前記逃げ面に存在するドロップレットの組成は、前記被覆層の前記逃げ面における組成に比べてＴｉの含有比率が高いものである。
ここで、上記構成において、前記すくい面に存在するドロップレットのＡｌの含有比率ＡｌＤＲと前記被覆層の前記すくい面におけるＡｌの含有比率ＡｌｂＲとの比が１．０５≦ＡｌＤＲ／ＡｌｂＲ≦１．２５であり、前記逃げ面に存在するドロップレットのＴｉの含有比率ＴｉＤＦと前記被覆層の前記逃げ面におけるＴｉの含有比率ＴｉａＦとの比が１．０３≦ＴｉＤＦ／ＴｉａＦ≦１．２であることが望ましい。
また、上記構成において、前記被覆層のすくい面における算術平均粗さをＲａＲとし、前記被覆層の逃げ面における算術平均粗さをＲａＦとしたとき、０．０７μｍ≦ＲａＲ≦０．３μｍおよび０．０５μｍ≦ＲａＦ≦０．１５μｍであること、さらに、前記被覆層のすくい面における最大高さをＲｚＲとし、前記被覆層の逃げ面における最大高さをＲｚＦとしたとき、０．３μｍ≦ＲｚＲ≦０．９μｍおよび０．１５μｍ≦ＲｚＦ≦０．６μｍであることが望ましい。
さらに、前記被覆層が、Ｔｉａ１Ａｌｂ１Ｍｄ１（Ｃ１−ｘ１Ｎｘ１）（ただし、０＜ａ１≦１、０≦ｂ１≦０．８、０≦ｄ１≦０．４、ａ１＋ｂ１＋ｄ１＝１、０≦ｘ≦１）で表される第１被覆層と、Ｔｉａ２Ａｌｂ２Ｍｄ２（Ｃ１−ｘ2Ｎｘ2）（ただし、０≦ａ２≦１、０＜ｂ２≦０．８、０≦ｄ２≦０．４、ａ２＋ｂ２＋ｄ２＝１、ａ１＝ａ２かつｂ１＝ｂ２かつｃ１＝ｃ２は除く。）で表される第２被覆層とが１０層以上繰り返し交互に積層された構成からなるものであってもよい。
本発明の切削工具は、基体表面に形成される被覆層は、すくい面に存在するドロップレットの組成が被覆層のすくい面における組成に比べてＡｌを多く含有することにより、すくい面に存在するドロップレットの硬度および耐酸化性が高くなる。これによって、切り屑がドロップレットに接触してもドロップレットがすぐに摩滅することなく存在するので、切り屑とすくい面の被覆層とがベタ当たりしなくなる。また、切削油が被覆層と切り屑との隙間に入り込むので、切り屑の潤滑性がよくなる。その結果、すくい面における被覆層の温度上昇が抑制され、クレータ摩耗が小さくなる。
また、逃げ面に存在するドロップレットの組成は、被覆層の逃げ面における組成に比べてＴｉの含有比率が多いことにより、逃げ面の表面のドロップレットは破壊靭性値が高くなり、逃げ面の被覆層表面に存在するドロップレットが衝撃を吸収するクッション材となり、直接被覆層へ衝撃がかかる場合に比べてかかる衝撃を和らげることができる結果、逃げ面における被覆層の耐欠損性を向上させることができる。
また、前記すくい面に存在するドロップレットのＡｌの含有比率ＡｌＤＲと前記被覆層の前記すくい面におけるＡｌの含有比率ＡｌｂＲとの比が１．０５≦ＡｌＤＲ／ＡｌｂＲ≦１．２５であることによって、すくい面における耐摩耗性をさらに高めることができる。また、前記逃げ面におけるドロップレットのＴｉの含有比率ＴｉＤＦと前記被覆層の前記逃げ面におけるＴｉの含有比率ＴｉｂＦとの比が１．０５≦ＴｉＤＦ／ＴｉｂＦ≦１．２であることが、逃げ面における耐欠損性を更に向上させる。
さらに、前記被覆層のすくい面における算出平均粗さをＲａＲとしたとき、０．０７μｍ≦ＲａＲ≦０．３μｍの範囲内であれば、すくい面における被覆層の温度上昇を抑制して耐摩耗性を高める効果が高く、かつ耐溶着性を向上させることができる。また、前記被覆層の逃げ面における算術平均粗さをＲａＦとしたとき、０．０５μｍ≦ＲａＦ≦０．１５μｍの範囲内であれば、逃げ面の面粗度を小さくすることで、加工時後の被削材の面をきれいに仕上げることができる。なお、ドロップレットの存在による上記効果を高めるためには、前記被覆層のすくい面における最大高さをＲｚｒとし、前記被覆層の逃げ面における最大高さをＲｚＦとしたとき、０．３μｍ≦ＲｚＲ≦０．９μｍおよび０．１５μｍ≦ＲｚＦ≦０．６μｍであることが望ましい。
本発明の切削工具の一例について、好適な実施態様例である切削工具の概略斜視図である図１、本発明の第１の実施態様についての概略断面図である図２、図１、２の切削工具のすくい面および逃げ面についての被覆層の表面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である図３、４を用いて説明する。
図１〜４によれば、本発明の切削工具（以下、単に工具と略す。）１は、主面にすくい面３を、側面に逃げ面４を、すくい面３と逃げ面４との交差稜線に切刃５を有し、基体２の表面に被覆層６を成膜した構成となっている。
そして、図２、３、４に示すように、被覆層６は表面にドロップレット７と呼ばれる粒状物質が存在する。ここで、このドロップレット７の組成は、すくい面３表面上に形成されるドロップレット７のＡｌの含有比率ＡｌＤＲがすくい面３における被覆層６中のＡｌの含有比率ＡｌｂＲと比較して高いこと、および、逃げ面４表面上に形成されるドロップレット７のＴｉ含有比率ＴｉＤＦは逃げ面４における被覆層６中のＴｉの含有比率ＴｉｂＦより高いことが重要である。
これによって、切削時に、すくい面３の被覆層６表面に存在する硬度の高いドロップレット７の上を切り屑が通過してもドロップレット７が摩滅することなく長期間存在するため、切り屑がすくい面３における被覆層６の表面にベタ当たりすることなく、被覆層６の温度が上昇することを抑制できる。しかも、切削時に切削油を被覆層６と切り屑との間に十分保持することができるので、切り屑の排出に対する潤滑性に優れる結果、被覆層６の温度上昇をさらに抑制することができて、すくい面３のクレータ摩耗の進行を抑制することができる。一方、被覆層６の逃げ面４表面に生成されるドロップレット７のＴｉの含有比率ＴｉＤＦが逃げ面４の被覆層６中に含まれるＴｉの含有比率Ｔｉｂｆより高いことにより、逃げ面４の被覆層６の表面に存在するドロップレット７がクッション材となり、被覆層６へかかる衝撃を小さくできて被覆層６の耐欠損性を向上させることができる結果、被削材の切削加工面の表面粗さを小さくできる。なお、被覆層の各金属成分の含有比率は電子線マイクロ分析（ＥＰＭＡ）のエネルギー分散分光分析（ＥＤＳ）、またはＸ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）にて測定可能である。
また、このとき、被覆層６のすくい面３表面上に形成されるドロップレット７のＡｌの含有比率ＡｌＤＲはすくい面３の被覆層６に含有されるＡｌの含有比率ＡｌｂＲに対して１．０５≦ＡｌＤＲ／ＡｌｂＲ≦１．２５であることが望ましい。これは、比率ＡｌＤＲ／ＡｌｂＲが１．０５以上であるとドロップレット７の耐熱性、耐酸化性が改善される。また、比率ＡｌＤＲ／ＡｌｂＲが１．２５以下であるとドロップレット７の結晶構造が立方晶から六方晶へ変化することなく耐摩耗性が高いからである。比率ＡｌＤＲ／ＡｌｂＲの特に望ましい範囲は１．０６≦ＡｌＤＲ／ＡｌｂＲ≦１．１５である。
さらに、被覆層６の逃げ面４上に形成されるドロップレット７に含有されるＴｉの含有比率ＴｉＤＦは逃げ面４の被覆層６に含有されるＴｉの含有比率ＴｉａＦに対して１．０３≦ＴｉＤＦ／ＴｉａＦ≦１．２であることが望ましい。比率ＴｉＤＦ／ＴｉａＦが１．０５以上のとき逃げ面４上のドロップレット７の破壊靭性値が向上する結果、切削中に切削工具１がチッピングや欠損することなく被削材の加工面が平滑になる。比率ＴｉＤＦ／ＴｉａＦが１．２以下であると、逃げ面４上のドロップレット７の硬度、耐熱性が低下することなく、切削中に逃げ面の摩耗が抑制される。比率ＴｉＤＦ／ＴｉｂＦの特に望ましい範囲は１．０５≦ＴｉＤＦ／ＴｉｂＦ≦１．１２である。
さらに、被覆層６のすくい面３の算出平均粗さをＲａＲとしたとき、０．０７μｍ≦ＲａＲ≦０．３μｍの範囲内であれば、すくい面３における被覆層６の温度上昇を抑制して耐摩耗性を高める効果が高く、かつ耐溶着性を向上させることができる。また、被覆層６の逃げ面４の算術平均粗さをＲａＦとしたとき、０．０５μｍ≦ＲａＦ≦０．１５μｍの範囲内であれば、加工時後の被削材の面をきれいに仕上げることができる。なお、ドロップレットの存在による上記効果を高めるためには、被覆層６のすくい面３における最大高さをＲｚＲ、被覆層６の逃げ面４における最大高さをＲｚＦとした時、０．３μｍ≦ＲｚＲ≦０．９μｍおよび０．１５μｍ≦ＲｚＦ≦０．６μｍであることが望ましい。
なお、被覆層６は、すくい面における組成が、ＴｉａＡｌｂＭｄ（Ｃ１−ｘＮｘ）（ただし、ＭはＳｉ、Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｚｒ、ＨｆおよびＹから選ばれる少なくとも１種、０．３５≦ａ≦０．５５、０．３≦ｂ≦０．６、０．０≦ｄ≦０．２５、０≦ｘ≦１）から構成されている。被覆層６がこの組成範囲になることによって、被覆層６は酸化開始温度が高くなって耐酸化性が高くかつ内在する内部応力を低減することができて耐欠損性が高い。しかも、被覆層６は硬度および基体２との密着性も高いものであるので、被覆層６は難削材の加工や乾式切削、高速切削等のきつい切削条件における耐摩耗性および耐欠損性に優れたものとなる。
すなわち、被覆層６において、ａ（Ｔｉ組成比率）が０．３５より小さいと、被覆層６の結晶構造が立法晶から六法晶へ変化し硬度が低下するため、耐磨耗性が低下する。ａ（Ｔｉ組成比率）が０．５５より大きいと、被覆層６の耐酸化性および耐熱性が低下する。ａの特に望ましい範囲は０．４５≦ａ≦０．５である。また、ｂ（Ａｌ組成比率）が０．３よりも小さいと被覆層６の耐酸化性および耐熱性が低下する。ｂ（Ａｌ組成比）が０．６よりも大きいと被覆層６の結晶構造が立方晶から六方晶に変化する傾向があり硬度が低下する。ｂの特に望ましい範囲は０．４８≦ｂ≦０．５２である。なお、被覆層の厚みが５０ｎｍ以下と薄い場合は、その上下に積層される層の構成によってはｂが０．６より大きくても立方晶の結晶構造を維持できる場合がある。また、ｄ（金属Ｍ組成比率)が０．２５よりも大きいと被覆層６の耐酸化性又は硬度低下による耐摩耗性が低下する。ｄの特に望ましい範囲は０．０１≦ｄ≦０．２２である。
なお、金属ＭはＳｉ、Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｙから選ばれる１種以上であるが、中でもＳｉ又はＷを含有することが硬度に優れる点から望ましく、ＮｂまたはＭｏを含有することが耐摩耗性・耐酸化性に最も優れる点から望ましい。
また、被覆層６の非金属成分であるＣ、Ｎは切削工具に必要な硬度および靭性に優れたものであり、ｘ（Ｎ組成比率）の特に望ましい範囲は０．５≦ｘ≦１である。
また、被覆層６は、Ｔｉａ１Ａｌｂ１Ｍｄ１（Ｃ１−ｘ１Ｎｘ１）（ただし、０＜ａ１≦１、０≦ｂ１≦０．８、０≦ｄ１≦０．４、ａ１＋ｂ１＋ｄ１＝１、０≦ｘ≦１）で表される第１被覆層と、Ｔｉａ２Ａｌｂ２Ｍｄ２（Ｃ１−ｘ2Ｎｘ2）（ただし、０≦ａ２≦１、０＜ｂ２≦０．８、０≦ｄ２≦０．４、ａ２＋ｂ２＋ｄ２＝１、ａ１＝ａ２かつｂ１＝ｂ２かつｃ１＝ｃ２は除く。）で表される第２被覆層とが１０層以上繰り返し交互に積層された構成からなるものであってもよい。
表面被覆層６の成膜方法としてはイオンプレーティング法やスパッタリング法等の物理蒸着（ＰＶＤ）法が適応可能であり、このようなドロップレット７を被覆層６表面上に形成する方法としてはアークイオンプレーティング法が好適に用いられる。
なお、基体２としては、炭化タングステンや炭窒化チタンを主成分とする硬質相とコバルト、ニッケル等の鉄族金属を主成分とする結合相とからなる超硬合金やサーメットの硬質合金、窒化ケイ素や酸化アルミニウムを主成分とするセラミックス、多結晶ダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素からなる硬質相とセラミックスや鉄族金属等の結合相とを超高圧下で焼成する超高圧焼結体等の硬質材料が好適に使用される。
（製造方法）
次に、本発明の切削工具の製造方法について説明する。
次に、本発明の切削工具の製造方法について説明する。
まず、工具形状の基体を従来公知の方法を用いて作製する。次に、基体の表面に、被覆層を成膜する。被覆層の成膜方法として、イオンプレーティング法やスパッタリング法等の物理蒸着（ＰＶＤ）法が好適に適応可能である。成膜方法の一例についての詳細について説明すると、被覆層をイオンプレーティング法で作製する場合には、金属チタン（Ｔｉ）、金属アルミニウム（Ａｌ）、および所望により金属Ｍ（ただし、ＭはＳｉ、Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｃｒ、ＺｒおよびＹから選ばれる少なくとも１種以上）をそれぞれ独立に含有する金属ターゲット、複合化した合金ターゲットまたは焼結体ターゲットを用い、チャンバの側壁面位置にセットする。
このとき、本発明によれば、上記金属を含有するターゲットとともに別途ＡｌまたはＴｉを上記ターゲットより多く含有するサブターゲットを準備し、Ａｌ成分を多く含有するサブターゲットはチャンバの上壁面位置に、Ｔｉ成分を多く含むサブターゲットはチャンバの側壁面位置にセットし、後述の成膜条件にて成膜することによって、成膜された被覆層の組成およびドロップレットの組成を本発明の構成とすることができる。なお、ターゲットの作製方法としては、金属粉末を混合して焼き固めた焼結ターゲットを用いると、金属成分を溶融させて再度固化させた合金ターゲットを用いるより、被覆層の表面に析出するドロップレットの量が多くなる傾向にある。
このとき、本発明によれば、上記金属を含有するターゲットとともに別途ＡｌまたはＴｉを上記ターゲットより多く含有するサブターゲットを準備し、Ａｌ成分を多く含有するサブターゲットはチャンバの上壁面位置に、Ｔｉ成分を多く含むサブターゲットはチャンバの側壁面位置にセットし、後述の成膜条件にて成膜することによって、成膜された被覆層の組成およびドロップレットの組成を本発明の構成とすることができる。なお、ターゲットの作製方法としては、金属粉末を混合して焼き固めた焼結ターゲットを用いると、金属成分を溶融させて再度固化させた合金ターゲットを用いるより、被覆層の表面に析出するドロップレットの量が多くなる傾向にある。
成膜条件としては、これらのターゲットを用いて、アーク放電やグロー放電などにより金属源を蒸発させイオン化すると同時に、窒素源の窒素（Ｎ２）ガスや炭素源のメタン（ＣＨ４）／アセチレン（Ｃ２Ｈ２）ガスと反応させるイオンプレーティング法またはスパッタリング法によって被覆層およびドロップレットを成膜する。このとき、基体のセット位置は逃げ面がチャンバの側面とほぼ平行に、かつすくい面がチャンバの上面とほぼ平行な向きにセットする。この時、メインターゲットには１００〜２００Ａ、側面のＴｉ成分を多く含有するサブターゲットには７０〜１５０Ａ、上面のＡｌ成分を多く含有するサブターゲットには１５０〜２５０Ａのアーク電流を流すことによって、被覆層自体の組成とドロップレットの組成とが異なるように制御できて、すくい面に存在するドロップレットはすくい面における被覆層の組成に比べてＡｌの含有比率が高く、かつ逃げ面に存在するドロップレットの組成は逃げ面における被覆層の組成に比べてＴｉの含有比率が高い構成にできる。なお、側面のＴｉ成分を多く含有するサブターゲットは成膜終了直前のみアーク電流を流す。
なお、イオンプレーティング法やスパッタリング法で上記被覆層を成膜する際には、被覆層の結晶構造を考慮して高硬度な被覆層を作製できるとともに基体との密着性を高めるために２０〜２００Ｖのバイアス電圧を印加することが好ましい。
また、上記積層構造の被覆層を成膜するには、第１被覆層の組成に近い組成の第１ターゲットと第２被覆層の組成に近い組成の第２ターゲットとの２つの組成のターゲットを成膜装置の側面に装着するとともに、ドロップレット組成を調整するためのターゲットはチャンバの上壁面の第１ターゲットまたは第２ターゲットの位置から近い位置に装着して、試料を装置内で回転させながら成膜することによって形成できる。
平均粒径０．８μｍの炭化タングステン（ＷＣ）粉末を主成分として、平均粒径１．２μｍの金属コバルト（Ｃｏ）粉末を１０質量％、平均粒径１．０μｍの炭化バナジウム（ＶＣ）粉末を０．１質量％、平均粒径１．０μｍの炭化クロム（Ｃｒ３Ｃ２）粉末を０．３質量％の割合で添加し混合して、プレス成形によりＤＣＧＴ１１Ｔ３０２ＭＦＣＱ形状のスローアウェイチップ形状に成形した後、脱バインダ処理を施し、０．０１Ｐａの真空中、１４５０℃で１時間焼成して超硬合金を作製した。また、各試料のすくい面表面をブラスト加工、ブラシ加工等によって研磨加工した。さらに、作製した超硬合金にブラシ加工にて刃先処理（ホーニング）を施した。
このようにして作製した基体に対して、表１に示す成膜温度およびバイアス電圧を印加し、メインターゲット、側面のサブターゲット、上面のサブターゲットに対して表１に示すアーク電流をそれぞれ流し、表２に示す組成の被覆層を成膜した。なお、側面のＴｉ成分を多く含有するサブターゲットは成膜終了直前のみアーク電流を流した。
切削方法：外径旋削加工
被削材 ：炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）
切削速度：１２０ｍ／分
送り ：０．０５ｍｍ／ｒｅｖ
切り込み：１．２ｍｍ
切削状態：湿式
評価方法：１８０分切削後のすくい面クレータ摩耗の有無、チッピングの有無を光学顕微鏡にて測定した。また、被削材の面粗度は接触式表面粗さ計（東京精密社製ＳＵＲＦＣＯＭ）にて算術平均粗さＲａを測定した。
これに対して、本発明の範囲内である試料Ｎｏ．Ｉ−１〜１０では、いずれも被覆層が耐欠損性および耐酸化性に優れて良好な切削性能を発揮した。
実施例１の切削インサート基体を用いて、表４に示す３種類のターゲットを側面に２種類と上面に１種類装着し、実施例１と同様に表４に示す被覆層を成膜した。なお、メインターゲットは焼結ターゲットを用い、チャンバの側壁面に１個ずつセットした。また、サブターゲットは表４に記載の各金属の合金ターゲットまたは焼結ターゲットを用い、チャンバの表４に示すセット位置の壁面に１個セットした。
１ 切削工具
２ 基体
３ すくい面
４ 逃げ面
５ 切刃
６ 被覆層
７ ドロップレット
２ 基体
３ すくい面
４ 逃げ面
５ 切刃
６ 被覆層
７ ドロップレット
Claims (4)
- すくい面と逃げ面との交差稜線に切刃を有して、基体の表面にＴｉａＡｌｂＭｄ（Ｃ１−ｘＮｘ）（ただし、ＭはＳｉ、Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｃｒ、ＺｒおよびＹから選ばれる少なくとも１種、０．３５≦ａ≦０．５５、０．３≦ｂ≦０．６、０≦ｄ≦０．２５、ａ＋ｂ＋ｄ＝１、０≦ｘ≦１）からなる被覆層を被覆し、該被覆層の表面にはドロップレットが存在するとともに、前記すくい面に存在するドロップレットの組成は、前記すくい面における前記被覆層の組成に比べてＡｌの含有比率が高く、かつ前記逃げ面に存在するドロップレットの組成は、前記逃げ面における前記被覆層の組成に比べてＴｉの含有比率が高い切削工具。
- 前記すくい面に存在するドロップレットのＡｌの含有比率ＡｌＤＲと前記被覆層の前記すくい面におけるＡｌの含有比率ＡｌｂＲとの比が１．０５≦ＡｌＤＲ／ＡｌｂＲ≦１．２５であり、前記逃げ面に存在するドロップレットのＴｉの平均含有比率ＴｉＤＦと前記被覆層の前記逃げ面におけるＴｉの含有比率ＴｉａＦとの比が１．０３≦ＴｉＤＦ／ＴｉａＦ≦１．２である請求項１項記載の切削工具。
- 前記被覆層のすくい面の算術平均表面粗さおよび最大高さをそれぞれＲａＲ、ＲｚＲとし、前記被覆層の逃げ面の算術平均表面粗さおよび最大高さをそれぞれＲａＦ、ＲｚＦとしたとき、０．０７μｍ≦ＲａＲ≦０．３μｍ、０．３μｍ≦ＲｚＲ≦０．９μｍ、０．０５μｍ≦ＲａＦ≦０．１５μｍ、０．１５μｍ≦ＲｚＦ≦０．６μｍである請求項１または２項記載の切削工具。
- 前記被覆層が、Ｔｉａ１Ａｌｂ１Ｍｄ１（Ｃ１−ｘ１Ｎｘ１）（ただし、０＜ａ１≦１、０≦ｂ１≦０．８、０≦ｄ１≦０．４、ａ１＋ｂ１＋ｄ１＝１、０≦ｘ≦１）で表される第１被覆層と、Ｔｉａ２Ａｌｂ２Ｍｄ２（Ｃ１−ｘ2Ｎｘ2）（ただし、０≦ａ２≦１、０＜ｂ２≦０．８、０≦ｄ２≦０．４、ａ２＋ｂ２＋ｄ２＝１、ａ１＝ａ２かつｂ１＝ｂ２かつｃ１＝ｃ２は除く。）で表される第２被覆層とが１０層以上繰り返し交互に積層された構成からなる請求項１乃至３のいずれか記載の切削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011532457A JP4975194B2 (ja) | 2010-03-29 | 2011-03-28 | 切削工具 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010074581 | 2010-03-29 | ||
| JP2010074581 | 2010-03-29 | ||
| PCT/JP2011/057627 WO2011122553A1 (ja) | 2010-03-29 | 2011-03-28 | 切削工具 |
| JP2011532457A JP4975194B2 (ja) | 2010-03-29 | 2011-03-28 | 切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP4975194B2 true JP4975194B2 (ja) | 2012-07-11 |
| JPWO2011122553A1 JPWO2011122553A1 (ja) | 2013-07-08 |
Family
ID=44712249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011532457A Active JP4975194B2 (ja) | 2010-03-29 | 2011-03-28 | 切削工具 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8623525B2 (ja) |
| EP (1) | EP2554303B1 (ja) |
| JP (1) | JP4975194B2 (ja) |
| KR (1) | KR101635488B1 (ja) |
| CN (1) | CN102821897B (ja) |
| WO (1) | WO2011122553A1 (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8900336B2 (en) * | 2010-03-25 | 2014-12-02 | Kyocera Corporation | Cutting tool |
| WO2012043459A1 (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-05 | 京セラ株式会社 | 切削工具 |
| KR101787496B1 (ko) * | 2011-07-25 | 2017-10-18 | 쿄세라 코포레이션 | 절삭 공구 |
| US9643257B2 (en) | 2012-06-27 | 2017-05-09 | Kyocera Corporation | Cutting tool |
| US9579728B2 (en) * | 2012-12-27 | 2017-02-28 | Kyocera Corporation | Cutting tool |
| US9643260B2 (en) | 2014-01-22 | 2017-05-09 | The Boeing Company | Systems and methods for forming an opening in a stack |
| CN103789723B (zh) * | 2014-01-24 | 2015-12-02 | 四川大学 | 一种Cr/CrN/(Ti,Al,Si,Cr)N复合硬质涂层及其制备方法 |
| US9321117B2 (en) | 2014-03-18 | 2016-04-26 | Vermeer Manufacturing Company | Automatic system for abrasive hardfacing |
| US10287672B2 (en) * | 2014-06-02 | 2019-05-14 | Mitsubishi Hitachi Tool Engineering, Ltd. | Hard coating, hard-coated member, their production methods, and target used for producing hard coating |
| CN104480444A (zh) * | 2014-12-30 | 2015-04-01 | 山东昊轩电子陶瓷材料有限公司 | 钛铝合金靶材及其制备方法 |
| WO2016189935A1 (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-01 | 京セラ株式会社 | 切削インサートおよび切削工具、並びに切削加工物の製造方法 |
| WO2017022501A1 (ja) * | 2015-08-03 | 2017-02-09 | 株式会社タンガロイ | 被覆切削工具 |
| JP6638936B2 (ja) * | 2016-01-13 | 2020-02-05 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 表面被覆切削工具およびその製造方法 |
| WO2017159731A1 (ja) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | 三菱マテリアル株式会社 | 耐チッピング性、耐摩耗性にすぐれた表面被覆切削工具 |
| WO2017188266A1 (ja) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | 京セラ株式会社 | インサート及び切削工具 |
| JP2018030206A (ja) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 表面被覆切削工具およびその製造方法 |
| JP6728551B2 (ja) | 2016-08-25 | 2020-07-22 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 表面被覆切削工具およびその製造方法 |
| JP6835947B2 (ja) * | 2017-02-24 | 2021-02-24 | 京セラ株式会社 | 切削インサート及びこれを備えた切削工具 |
| US10570501B2 (en) | 2017-05-31 | 2020-02-25 | Kennametal Inc. | Multilayer nitride hard coatings |
| JP7132548B2 (ja) * | 2019-01-31 | 2022-09-07 | 三菱マテリアル株式会社 | 表面被覆切削工具 |
| WO2021024737A1 (ja) * | 2019-08-06 | 2021-02-11 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 切削工具 |
| CN111799621B (zh) * | 2020-06-28 | 2023-02-28 | 东风博泽汽车***有限公司 | 一种耐高电流电机碳刷复合材料 |
| KR20230134254A (ko) * | 2022-03-14 | 2023-09-21 | 한국야금 주식회사 | 경질피막 절삭공구 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008078592A1 (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-03 | Kyocera Corporation | 表面被覆工具および被切削物の加工方法 |
| JP2008264975A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Kyocera Corp | 表面被覆切削工具 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3277558B2 (ja) * | 1992-06-11 | 2002-04-22 | 住友電気工業株式会社 | 被覆切削チップの製造方法 |
| JP3452726B2 (ja) * | 1996-06-05 | 2003-09-29 | 日立ツール株式会社 | 多層被覆硬質工具 |
| JP3451877B2 (ja) * | 1997-03-10 | 2003-09-29 | 三菱マテリアル株式会社 | 耐摩耗性のすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具 |
| JP4171099B2 (ja) * | 1998-04-24 | 2008-10-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐摩耗性に優れる硬質皮膜 |
| JP3417907B2 (ja) * | 2000-07-13 | 2003-06-16 | 日立ツール株式会社 | 多層皮膜被覆工具 |
| JP2002346812A (ja) | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 切削工具及びホルダ付き工具 |
| DE10262174B4 (de) * | 2001-07-23 | 2007-03-15 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.), Kobe | Harte verschleissfeste Schicht, Verfahren zum Bilden derselben und Verwendung |
| SE526339C2 (sv) * | 2002-09-04 | 2005-08-23 | Seco Tools Ab | Skär med slitstark refraktär beläggning med kompositstruktur |
| SE526338C2 (sv) * | 2002-09-04 | 2005-08-23 | Seco Tools Ab | Skär med utskiljningshärdad slitstark refraktär beläggning |
| US7322776B2 (en) * | 2003-05-14 | 2008-01-29 | Diamond Innovations, Inc. | Cutting tool inserts and methods to manufacture |
| JP4083102B2 (ja) * | 2003-10-03 | 2008-04-30 | 日立ツール株式会社 | 多層皮膜被覆工具及びその被覆方法 |
| JP4958134B2 (ja) * | 2003-12-18 | 2012-06-20 | 日立ツール株式会社 | 硬質皮膜被覆工具 |
| WO2006011396A1 (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-02 | Kyocera Corporation | 表面被覆切削工具 |
| JP5060714B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2012-10-31 | 株式会社神戸製鋼所 | 耐摩耗性および耐酸化性に優れた硬質皮膜、並びに該硬質皮膜形成用ターゲット |
| US20060163802A1 (en) | 2005-01-27 | 2006-07-27 | Xerox Corporation | Sheet buffer with a series of clamping gates |
| JP4702520B2 (ja) * | 2005-02-14 | 2011-06-15 | 三菱マテリアル株式会社 | 高硬度鋼の高速切削加工で硬質被覆層がすぐれた耐摩耗性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 |
| JP2007046103A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 硬質皮膜 |
| SE529856C2 (sv) * | 2005-12-16 | 2007-12-11 | Sandvik Intellectual Property | Belagt hårdmetallskär, sätt att tillverka detta samt dess användning för fräsning |
| JP5005262B2 (ja) * | 2006-05-26 | 2012-08-22 | 三菱マテリアル株式会社 | 高硬度鋼の高速切削加工できわめて優れた仕上げ面精度を長期にわたって発揮する表面被覆立方晶窒化ほう素基超高圧焼結材料製切削工具 |
| JP5188133B2 (ja) * | 2006-09-27 | 2013-04-24 | 京セラ株式会社 | 切削工具 |
| JP5383019B2 (ja) * | 2007-09-11 | 2014-01-08 | 京セラ株式会社 | エンドミル |
| JP4987081B2 (ja) | 2008-03-26 | 2012-07-25 | 京セラ株式会社 | 切削工具 |
| DE102008019202A1 (de) * | 2008-04-17 | 2009-10-22 | Kennametal Inc. | Beschichtungsverfahren , Werkstück oder Werkzeug und dessen Verwendung |
| KR20100018997A (ko) * | 2008-08-08 | 2010-02-18 | 한국산업기술대학교산학협력단 | 고온 특성이 우수한 절삭공구용 소결재료 및 그 제조방법 |
-
2011
- 2011-03-28 US US13/638,574 patent/US8623525B2/en active Active
- 2011-03-28 KR KR1020127027150A patent/KR101635488B1/ko active IP Right Grant
- 2011-03-28 WO PCT/JP2011/057627 patent/WO2011122553A1/ja active Application Filing
- 2011-03-28 EP EP11762777.8A patent/EP2554303B1/en active Active
- 2011-03-28 JP JP2011532457A patent/JP4975194B2/ja active Active
- 2011-03-28 CN CN201180016829.5A patent/CN102821897B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008078592A1 (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-03 | Kyocera Corporation | 表面被覆工具および被切削物の加工方法 |
| JP2008264975A (ja) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Kyocera Corp | 表面被覆切削工具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2554303A1 (en) | 2013-02-06 |
| JPWO2011122553A1 (ja) | 2013-07-08 |
| US8623525B2 (en) | 2014-01-07 |
| KR20130006666A (ko) | 2013-01-17 |
| KR101635488B1 (ko) | 2016-07-01 |
| EP2554303A4 (en) | 2015-09-09 |
| WO2011122553A1 (ja) | 2011-10-06 |
| CN102821897A (zh) | 2012-12-12 |
| US20130022420A1 (en) | 2013-01-24 |
| CN102821897B (zh) | 2015-08-05 |
| EP2554303B1 (en) | 2017-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4975194B2 (ja) | 切削工具 | |
| JP5542925B2 (ja) | 切削工具 | |
| JP4975193B2 (ja) | 切削工具 | |
| JP5066301B2 (ja) | 切削工具 | |
| JP5174292B1 (ja) | 切削工具 | |
| JP5883161B2 (ja) | 切削工具 | |
| JP5956576B2 (ja) | 切削工具 | |
| JP4991244B2 (ja) | 表面被覆切削工具 | |
| JPWO2011118782A1 (ja) | 切削工具 | |
| JP5922546B2 (ja) | 切削工具 | |
| JP2014144506A (ja) | 切削工具 | |
| JP2015030042A (ja) | 表面被覆工具 | |
| JP2004230497A (ja) | 高速重切削加工条件で硬質被覆層がすぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆超硬合金製切削工具 | |
| JP2012135826A (ja) | 切削工具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120313 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120410 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4975194 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150420 Year of fee payment: 3 |