JP5442923B2 - 被覆超硬合金切削工具インサート - Google Patents
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Description
TiCxNyOzの第1の最内層(A)は、x+y+z≦1であり、好ましくはy>x及びz<0.2であり、最も好ましくはy>0.8及びz=0であり、大きさ0.5μm未満の等軸粒を有し、且つ1.5μm未満であり0.1μmを超え好ましくは0.1〜0.6μmの合計厚みを有する。
TiCxNyOzの第2の最内層(B)は、x+y+z≦1であり、好ましくはz=0、x>0.3及びy>0.3であり、最も好ましくはx>0.5であり、且つ0.4〜4.9μm好ましくは柱状粒の1.5〜4.0μmの厚みである。
TiCxNyOzの第3の最内層(C)は、x+y+z≦1であり、好ましくはy>x及びz<0.2であり、最も好ましくはy>0.8及びz=0であり、大きさ0.5μm未満の等軸粒を有し、且つ1.5μm未満であり0.1μmを超え好ましくは0.2〜0.8μmの合計厚みを有する。
層A+B+Cの合計厚みは、0.7〜5.5μm好ましくは1.2〜5.0μmである。好ましくは層A及びCは各々層Bより薄い。
多層(D)は、相互のAl2O3とTiCxNyOz(x+y+z≦1)との層、好ましくはκAl2O3とTiNとの層の複数層からなる。連続する多層の最内層及び最外層はAl2O3である。Al2O3層とTiCxNyOz層との双方を含む層の合計数は、5〜31の間、好ましくは11〜15の層である。Al2O3層は、0.6μm未満好ましくは0.2〜0.5μmの厚みである個々の層を有する。TiCxNyOz層は、0.01〜0.2μm好ましくは0.02〜0.15μmの厚みである個々の層を有する。多層の合計厚みは、1.0〜5.0μm好ましくは1.5〜4.0μmである。各々のAl2O3層の粒径はこの層の厚みに等しいか或いは未満である。
最外層系(E)は、連続するTiCxNy(x+y≦1)の1層または数層、好ましくは連続するTiN、TiC及びTiNの3層〜5層から成る。合計厚みは、2.0μm未満で0.1μmを超え好ましくは0.5〜1.5μmである。
層A+B+C+D+Eの合計厚みは、2.0〜9.0μm好ましくは4.0〜8.0μmである。
TiCxNyOzの第1の最内層(A)は、x+y+z≦1であり、好ましくはy>x及びz<0.2であり、最も好ましくはy>0.8及びz=0であり、大きさ0.5μm未満の等軸粒を有し、且つ1.5μm未満であり0.1μmを超え好ましくは0.1〜1.2μmの合計厚みを有する。
TiCxNyOzの第2の最内層(B)は、x+y+z≦1であり、好ましくはz=0、x>0.3及びy>0.3であり、最も好ましくはx>0.5であり、且つ1.0〜5.0μm好ましくは柱状粒の2.0〜4.5μmの厚みである。
TiCxNyOzの第3の最内層(C)は、x+y+z≦1であり、好ましくはy>x及びz<0.2であり、最も好ましくはy>0.8及びz=0であり、大きさ0.5μm未満の等軸粒を有し、且つ1.5μm未満であり0・1μmを超え好ましくは0.2〜0.8μmの合計厚みを有する。
層A+B+Cの合計厚みは、1.5〜6.5μm好ましくは2.0〜5.5μmである。好ましくは層A及びCは各々層Bより薄い。
αAl2O3層またはκAl2O3層(D)は1.5〜5.0μm好ましくは1.5〜4.0μmの合計厚みを有する。
最外層系(E)は、一つの均一層のような、または連続するTiN+TiCの形のような、いずれかのTiCxNy(x+y≦1)から成る。合計厚みは、2.0μm未満で0.1μmを超え好ましくは0.5〜1.5μmである。
層A+B+C+D+Eの合計厚みは、3.0〜11.0μm好ましくは4.5〜9.5μmである。
TiCxNyOzの第1(最内)の層(A)は、x+y+z≦1であり、好ましくはy>x及びz<0.2であり、最も好ましくはy>0.8及びz=0であり、大きさ0.5μm未満の等軸粒を有し、且つ1.5μm未満であり0.1μmを超える合計厚みを有し、既知の化学蒸着CVD法を使用する。
TiCxNyOzの層(B)は、x+y+z≦1であり、好ましくはz=0、x>0.3及びy>0.3であり、且つ0.4〜4.9μm好ましくは柱状粒の1.5〜4.0μmの厚みであり、好ましくは中温CVD、MTCVD技術を使用する(700〜900℃の温度範囲においてこの層を形成するために炭素と窒素の源としてアセトニトリルを使用する)。正確な条件は用いる装置形状の大きさに依存する。
TiCxNyOzの層(C)は、x+y+z≦1であり、好ましくはy>x及びz<0.2であり、最も好ましくはy>0.8及びz=0であり、大きさ0.5μm未満の等軸粒を有し、且つ1.5μm未満であり0・1μmを超える合計厚みを有し、既知のCVD法を使用する。この層(C)は、脱落する第2の実施態様として存在する。
層A+B+Cの合計厚みは、0.7〜5.5μm好ましくは1.2〜5.0μmである。好ましくは層A及びCは各々層Bより薄い。
多層(D)は、相互のAl2O3とTiCxNyOz(x+y+z≦1)との層、好ましくはκAl2O3とTiNとの層の複数層からなり、既知のCVD法を使用する。連続する多層の最内層及び最外層はAl2O3である。Al2O3層とTiCxNyOz層との双方を含む層の合計数は、5〜31の間、好ましくは11〜15の層である。Al2O3層は、0.6μm未満好ましくは0.2〜0.5μmの厚みである個々の層を有する。TiCxNyOz層は、0.01〜0.2μm好ましくは0.02〜0.15μmの厚みである個々の層を有する。多層の合計厚みは、1.0〜5.0μm好ましくは1.5〜4.0μmである。このAl2O3層の粒径はこのAl2O3層の厚みに等しいか或いは未満である。
好ましくは、最外層系(E)は、連続するTiCxNy(x+y≦1)の1層または数層、好ましくは連続するTiN、TiC及びTiNの3層〜5層から成り、既知のCVD法を使用する。合計厚みは、2.0μm未満である。層A+B+C+D+Eの合計厚みは、2.0〜9.0μmである。
TiCxNyOzの第1の(最内)層(A)は、x+y+z≦1であり、好ましくはy>x及びz<0.2であり、最も好ましくはy>0.8及びz=0であり、大きさ0.5μm未満の等軸粒を有し、且つ1.5μm未満であり0.1μmを超える合計厚みを有し、既知の化学蒸着CVD法を使用する。
TiCxNyOzの層(B)は、x+y+z≦1であり、好ましくはz=0、x>0.3及びy>0.3であり、且つ1.0〜5.0μm好ましくは柱状粒の2.0〜4.5μmの厚みであり、好ましくは中温CVD、MTCVD技術を使用する(700〜900℃の温度範囲においてこの層を形成するために炭素と窒素の源としてアセトニトリルを使用する)。正確な条件は用いる装置形状の大きさに依存する。
TiCxNyOzの層(C)は、x+y+z≦1であり、好ましくはy>x及びz<0.2であり、最も好ましくはy>0.8及びz=0であり、大きさ0.5μm未満の等軸粒を有し、且つ1.5μm未満であり0・1μmを超える合計厚みを有し、既知のCVD法を使用する。この層(C)は、脱落する第2の実施態様として存在する。
層A+B+Cの合計厚みは、1.5〜6.5μm好ましくは2.0〜5.5μmである。好ましくは層A及びCは各々層Bより薄い。
αAl2O3層またはκAl2O3層(D)は1.5〜5.0μm好ましくは1.5〜4.0μmの合計厚みを有する。
好ましくは、最外層系(E)は、連続するTiCxNy(x+y≦1)に1層または複数層から成り、既知のCVD法を使用する。合計厚みは、2.0μm未満である。
層A+B+C+D+Eの合計厚みは、3.0〜11.0μmである。
本発明の超硬合金の旋削加工インサートは、6.0wt%のCoと、1.0wt%のTiと、0.4wt%のNbと、3.3wt%のTaと、((Ti/(Ti+Ta+Nb)=0.21)であって、)、0.05wt%のNと、及びWCから作られた残部とを含み、さらに2.8μmの平均粒径を有し且つバインダ相が富んでいて立方晶炭化物が枯渇した深さ15μmの区域が、0.5μmのTiN(最内層)と、2.2μmの柱状晶のTi(C、N)と0.5μmの等軸のTiNと、2.2μmの(κ+Al2O3+TiN)6κAl2O3の多層と、0.5μmのTiN+TiC+TiNの最外層で被覆された。
この被膜は、SiC粒を含むナイロンブラシで切刃ラインに沿って後処理された。この最外層は、すくい面と逃げ面に向かってa=0.1mm、b=0.05mm除去された。
本発明の超硬合金の旋削加工インサートは、6.0wt%のCoと、1.0wt%のTiと、0.4wt%のNbと、3.3wt%のTaと、((Ti/(Ti+Ta+Nb)=0.21)であって、)、0.05wt%のNと、及びWCから作られた残部とを含み、さらに2.8μmの平均粒径を有し且つバインダ相が富んでいて立方晶炭化物が枯渇した表面から15μmの区域が、0.5μmのTiN(最内層)と、3.7μmの柱状晶のTi(C、N)と0.4μmの等軸のTi(C、N)と、2.2μmのαAl2O3の層と、0.8μmの連続したTiN+TiCの最外層で被覆された。
この被膜は、すくい面特に切刃に沿ってAl2O3粒で吹き付け加工された。
本発明の超硬合金の旋削加工インサートは、6.0wt%のCoと、1.0wt%のTiと、0.4wt%のNbと、3.3wt%のTaと、((Ti/(Ti+Ta+Nb)=0.21)であって、)、0.05wt%のNと、及びWCから作られた残部とを含み、さらに2.3μmの平均粒径を有し且つバインダ相が富んでいて立方晶炭化物が枯渇した表面から15μmの区域が、0.5μmのTiN(最内層)と、2.2μmの柱状晶のTi(C、N)と0.5μmの等軸のTiNと、2.2μmの(κ+Al2O3+TiN)6κAl2O3の多層と、0.5μmのTiN+TiC+TiNの最外層で被覆された。
この被膜は、SiC粒を含むナイロンブラシで切刃ラインに沿って後処理された。この最外層は、すくい面と逃げ面に向かってa=0.1mm、b=0.05mm除去された。
本発明の超硬合金の旋削加工インサートは、6.0wt%のCoと、1.0wt%のTiと、0.4wt%のNbと、3.3wt%のTaと、((Ti/(Ti+Ta+Nb)=0.21)であって、)、0.05wt%のNと、及びWCから作られた残部とを含み、さらに2.3μmの平均粒径を有し且つバインダ相が富んでいて立方晶炭化物が枯渇した表面から15μmの区域が、0.5μmのTiN(最内層)と、3.7μmの柱状晶のTi(C、N)と0.4μmの等軸のTiNと、2.2μmのαAl2O3層と、0.8μmの連続したTiN+TiCの最外層で被覆された。
この被膜は、すくい面特に切刃に沿ってAl2O3粒で吹き付け加工された。
市販の超硬合金の旋削加工インサートは、6.2wt%のCoと、2.3wt%のTiと、2.0wt%のNbと、0.1wt%のTaと、((Ti/(Ti+Ta+Nb)=0.52)であって、)、0.14wt%のNと、及びWCから作られた残部とである化学組成の基材を有する。平均WCの粒径は2.7μmであり、さらに基材は、バインダ相が富みγ相の枯渇した区域を含み、この区域は表面から26μmの深さまで延在する。この被膜は、0.1μmのTiNの最内層と、4.0μmの柱状晶のTi(C、N)と、0.3μmの等軸のTiNと、1.9μmのκAl2O3層と0.3μmのTiNの最外層からなる。
市販の超硬合金の旋削加工インサートは、6.0wt%のCoと、2.1wt%のTiと、0.4wt%のNbと、3.3wt%のTaと、((Ti/(Ti+Ta+Nb)=0.36)であって、)、0.09wt%のNと、及びWCから作られた残部とである化学組成の基材を有する。平均WCの粒径は2.4μmであり、さらに基材は、バインダ相が富みγ相の枯渇した区域を含み、この区域は表面から13μmの深さまで延在する。この被膜は、0.5μmのTiNの最内層と、3.0μmの柱状晶のTi(C、N)と、0.3μmの等軸のTiNと、1.7μmのκAl2O3層と0.3μmのTiNの最外層からなる。
市販の超硬合金の旋削加工インサートは、7.5wt%のCoと、2.72wt%のTaと、0.44wt%のNbと、1.8wt%のTiと、((Ti/(Ti+Ta+Nb)=0.37)であって、)、0.09wt%のNと、及びWCから作られた残部とを有し、さらに2.4μmの平均粒径を有し、バインダ相が富み立方晶の炭化物の枯渇した表面から26μmの区域が、0.5μmのTiN(最内層)と、7.5μmの柱状晶のTi(C、N)と、1.2μmのα+κAl2O3層と1.0μmのTiNの最外層で被覆された。
この被膜は、SiC粒を含むナイロンブラシで切刃ラインに沿って後処理された。この最外層は、逃げ面に向かってb=0.1mm除去された。
市販の超硬合金の旋削加工インサートは、8.75wt%のCoと、1.15wt%のTaと、0.27wt%のNbと、((Ti/(Ti+Ta+Nb)=0)であって、)、0.09wt%のNと、及びWCから作られた残部とを有し、さらに2.0μmの平均粒径を有し、0.5μmのTiN(最内層)と、2.2μmの柱状晶のTi(C、N)と、0.5μmの等軸のTiNと、2.2μmの(κ+Al2O3+TiN)6κAl2O3の多層と、0.5μmのTiN+TiC+TiNの最外層で被覆された。
この被膜は、SiC粒を含むナイロンブラシで切刃ラインに沿って後処理された。この最外層は、すくい面と逃げ面に向かってa=0.1mm、b=0.05mm除去された。
A1、A2及びEからのインサートを、旋削作業で試験した。
作業:棒材の外径加工及び正面加工
加工物材料:オーステナイトステンレス鋼、AISI304L
切削速度:270m/min
送り速度:0.3mm/回転
切り込み深さ:2mm
インサート形式:CNMG120408−MM
結果:合計寿命
インサートA1:(本発明)9min
インサートA2:(本発明)9min
インサートE:(従来技術)5min
評価:工具寿命は切刃ラインの0.3mmの最大逃げ面磨耗であった。この磨耗は、局所的塑性変形のための不規則に発達した。この実施例は、本発明のインサートに対して塑性変形抵抗の改良が示された。
B1、B2及びEからのインサートを、旋削作業で試験した。
作業:棒材の軸方向加工及び正面加工
加工物材料:オーステナイトステンレス鋼、AISI304L
切削速度:290m/min
送り速度:0.2mm/回転
切り込み深さ:2mm
インサート形式:CNMG120408−MM
結果:合計寿命
インサートB1:(本発明)17min
インサートB2:(本発明)17min
インサートE:(従来技術)8min
評価:工具寿命は切刃ラインの0.3mmの最大逃げ面磨耗であった。この磨耗は、局所的塑性変形のための不規則に発達した。この実施例は、本発明のインサートに対して塑性変形抵抗の改良が示された。
B1、D及びEからのインサートを、旋削作業で試験した。
作業:肩部に対する軸方向加工及び正面加工
加工物材料:オーステナイトステンレス鋼、AISI304L
切削速度:270m/min
送り速度:0.3mm/回転
切り込み深さ:2mm
インサート形式:CNMG120408−MM
結果:切刃の損傷
インサートB1:(本発明)0.2mm/min
インサートD:(従来技術)0.9mm/min
インサートE:(従来技術)0.2mm/min
評価:この試験は、一般的に切屑打撃及び切屑詰まりといわれる工具と加工物との間の直接接触面外側の切刃の誘起損傷に焦点を絞った。このような損傷耐性は、切刃の靭性に直接関係する。
本発明のインサートは、これらの事項において改良が示された。切刃靭性は増加し(インサートB1及びD)、または維持された(インサートBI及びE)。一方塑性変形抵抗は、増加した(実施例2)。
A1及びCからのインサートを、旋削作業で試験した。
作業:中心に向かう正面加工
加工物材料:オーステナイトステンレス鋼、AISI304L
切削速度:180m/min
送り速度:0.30〜0.15mm/回転
切込み深さ:1mm
インサート形式:CNMG120408−MM
結果:工具寿命
インサートA1:(本発明)5min
インサートC:(従来技術)3min
評価:これは切刃靱性を要求する作業であり、且つこの試験は従来技術のインサートに比較して本発明のインサートの改良が明確に示された。しかしながら、この実施例においては、一つの単一臨界摩耗を識別するために困難ではあるが、しかし削り取り、すくい面の被覆、及び付着摩耗のために、摩耗の組合せとして記載することができる。
B1、B2及びEからのインサートを、旋削作業で試験した。
作業:車軸の倣い加工
加工物材料:オーステナイトステンレス鋼、AISI304L
切削速度:200m/min
送り速度:0.25mm/回転
切り込み深さ:3mm
インサート形式:TNMG160408−MM
結果:工具寿命
インサートB1:(本発明)14本
インサートB2:(本発明)15本
インサートE:(従来技術)9本
評価:この試験は、従来技術のインサートに比較して本発明のインサートの改良が明確に示された。切刃ラインの削り取り及びノッチ磨耗が、従来技術のインサートでより早く生じた。
A1、E及びFからのインサートを、旋削作業で試験した。
作業:車軸の正面加工
加工物材料:オーステナイトステンレス鋼、AISI304L
切削速度:180m/min
送り速度:0.30〜0.15mm/回転
切込み深さ:1mm
インサート形式:CNMG120408−MM
結果:工具寿命
インサートA1:(本発明)6.5min
インサートE:(従来技術)2.5min
インサートF:(従来技術)5.5min
評価:この実施例は、本発明が切刃靱性を改良したことが示された。この実施例においては、一つの単一臨界摩耗を識別することは難しかったが、しかし削り取り、すくい面の被覆、及び付着摩耗のために、摩耗の組み合わせとして記載することができる。
B1、及びEからのインサートを、旋削作業で試験した。
作業:細い棒材の長手方向と正面加工の組合せ
加工物材料:オーステナイトステンレス鋼、AISI304L
切削速度:250m/min
送り速度:0.4mm/回転
切り込み深さ:2mm
インサート形式:CNMG120408−MM
結果:工具寿命
インサートB1:(本発明)8min
インサートE:(従来技術)4min
評価:主な磨耗機構は塑性変形と付着磨耗である。この実施例は、従来技術のインサートに比較して本発明のインサートに対してこれらの両方の機構に関する耐性の改良が示された。
B1、及びEからのインサートを、旋削作業で試験した。
作業:鍛造製品の連続切削加工
加工物材料:オーステナイトステンレス鋼、AISI304L
切削速度:200m/min
送り速度:0.17〜0.27mm/回転
切り込み深さ:0.1〜1.3mm
インサート形式:CNMG120408−MM
結果:工具寿命
インサートB1:(本発明)1500個
インサートE:(従来技術)200個
評価:臨界摩耗基準は、剥離、構成切刃及び削り取りである。本発明のインサートは、従来技術に比較してこれらの摩耗形式に対して改良されて耐性を示した。
要するに、上記に示した実施例の結果から、所定の組成を有する超硬合金の基材と、特別な厚みと特別な切刃処理とを有する多層またはAl2O3の被膜の選択と、が組み合わせることによって、工具インサートは、優れた切削性能を備えて作り出されことが明らかにされ、この序文に示した矛盾する性質となると考えられている多くのことが組み合わされた。
Claims (17)
- ステンレス鋼旋削加工用の被覆超硬合金切削工具インサートであって、基材と被膜とを備えており、前記基材は、
5.0wt%以上8.0wt%未満のCoと、
3.0〜8.0wt%のTi、Ta及びNb金属の立方晶炭化物であって、
立方晶炭化物形成元素の添加量はTi/(Ti+Ta+Nb)の比率が0.05〜0.3である立方晶炭化物と、
0.01〜0.2wt%のNと、
残部のタングステン炭化物(WC)を含む化学組成を有する超硬合金であり、焼結ままの状態で1.5〜3.5μmの粒径を有し且つγ相が枯渇しバインダ相が富む5〜30μmの深さを有する表面区域を有しており、
前記皮膜は、
x+y+z≦1であるTiCxNyOzの少なくとも二層からなる最内層系の第1部分と、
Al2O3とx+y+z≦1であるTiCxNyOzとの5層〜31層の交互の層を有し、前記Al2O3層は各々<0.6μmの層厚みを有し、前記TiCxNyOz層は各々0.01〜0.2μmの層厚みを有し、合計厚みが1.0〜5.0μmを有する多層系である第2部分とを有し、
且つ、前記多層系が切刃ラインに沿いかつすくい面と逃げ面に向かって露出され、すくい面(a)上の露出部が0.03mmより大きく0.9mm未満であり、かつ逃げ面(b)上の露出部が0.02mmより大きく0.2mm未満であり、かつa>bである、ことを特徴とするステンレス鋼旋削加工用の被覆超硬合金切削工具インサート。 - 前記基材は、
5.0wt%以上7.0wt%未満のCoと、
4.0〜7.0wt%のTi、Ta及びNb金属の立方晶炭化物と、
ただし、立方晶炭化物形成元素の添加量はTi/(Ti+Ta+Nb)の比率が0.1〜0.25であり、
0.01〜0.2wt%のNと、
残部のタングステン炭化物(WC)を含む化学組成を有する超硬合金であり、焼結ままの状態で2.0〜3.0μmの粒径を有し且つγ相が枯渇しバインダ相が富む5〜25μmの深さを有する表面区域を有することを特徴とする請求項1に記載のステンレス鋼旋削加工用の切削工具インサート。 - 前記第2部分の多層系は、前記Al2O3がκ−Al2O3で、前記TiCxNyOzがTiNであり、該κ−Al2O3と該TiNとの11〜15の交互の層を有し、κ−Al2O3層は個々の厚み0.2〜0.5μmを有し、TiN層は個々の厚さが0.02〜0.15μmであって、合計厚みが1.5〜4.0μmであることを特徴とする請求項1または2に記載のステンレス鋼旋削加工用の切削工具インサート。
- 前記被膜の最内層系は、
x+y+z≦1であり、大きさ0.5μm未満の等軸粒を有し、且つ合計厚みが1.5μm未満であり0.1μmを超えるTiCxNyOzの第1の層と、
x+y+z≦1であり、且つ0.4〜4.9μmの厚みで、柱状粒を有するTiCxNyOzの第2の層を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のステンレス鋼旋削加工用の切削工具インサート。 - 前記被膜の最内層系は、
x+y+z≦1であり、かつ、y>x及びz<0.2であるTiCxNyOzの第1の層と、
z=0、x>0.3及びy>0.3であるTiCxNyOzの第2の層を有することを特徴とする請求項4に記載のステンレス鋼旋削加工用の切削工具インサート。 - 前記被膜の最内層系は、
y>0.8及びz=0であるTiCxNyOzの第1の層を有することを特徴とする請求項4に記載のステンレス鋼旋削加工用の切削工具インサート。 - 前記被膜の最内層系は、
x+y+z≦1であり、大きさ0.5μm未満の等軸粒を有し、且つ合計厚みが1.5μm未満であり0.1μmを超えるTiCxNyOzの第3の層を有することを特徴とする請求項4〜6のいずれか1つに記載のステンレス鋼旋削加工用の切削工具インサート。 - 前記被膜の最内層系は、
x+y+z≦1であり、かつ、y>x及びz<0.2であるTiCxNyOzの第3の層を有することを特徴とする請求項7に記載のステンレス鋼旋削加工用の切削工具インサート。 - 前記被膜の最内層系は、
x+y+z≦1であり、かつ、y>0.8及びz=0であるTiCxNyOzの第3の層を有することを特徴とする請求項7に記載のステンレス鋼旋削加工用の切削工具インサート。 - 前記被膜の最内層系の合計厚みが、0.7〜5.5μmであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1つに記載のステンレス鋼旋削加工用の切削工具インサート。
- 前記多層系の頂部上にTiCxNy(x+y≦1)の1層以上の最外層系を有することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1つに記載のステンレス鋼旋削加工用の切削工具インサート。
- 前記多層系の頂部にTiN、TiC及びTiNの順で3層〜5層の最外層系を有することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1つに記載のステンレス鋼旋削加工用の切削工具インサート。
- 前記被膜の合計厚みが2.0〜9.0μmであることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1つに記載のステンレス鋼旋削加工用の切削工具インサート。
- 前記多層系及び部分的に前記TiCxNyOz最内層系が切刃ラインに沿って露出されることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1つに記載のステンレス鋼旋削加工用の切削工具インサート。
- ステンレス鋼旋削加工用の被覆超硬合金切削工具インサートの製造方法であって、基材を準備する工程と基材を被覆する工程を有し、前記基材を準備する工程は、
5.0wt%以上8.0wt%未満のCoと、
3.0〜8.0wt%のTi、Ta及びNb金属の立方晶炭化物であって、
立方晶炭化物形成元素の添加量はTi/(Ti+Ta+Nb)の比率が0.05〜0.3である立方晶炭化物と、
0.01〜0.2wt%のNと、
残部のタングステン炭化物(WC)を含む化学組成を有し、焼結ままの状態で1.5〜3.5μmの粒径を有し、且つ少量の窒素の添加後に真空中焼結によって得られたγ相が枯渇しバインダ相が富み、5〜30μmの深さを有する表面区域を有する超硬合金を準備する工程であり、
前記基材を被覆する工程は、次の層、
x+y+z≦1であり、0.5μm未満の大きさの等軸粒と、1.5μm未満であり0.1μmを超える合計厚みとを有し、既知の化学蒸着CVD法を用いるTiCxNyOzの第1の最内層(A)、
x+y+z≦1であり、且つ0.4〜4.9μmの厚みと、柱状粒を有し、既知のCVD法を使用するTiCxNyOzの層(B)、
x+y+z≦1であり、大きさ0.5μm未満の等軸粒を有し、且つ1.5μm未満であり0.1μmを超える合計厚みを有し、既知のCVD法を使用するTiCxNyOzの層(C)、但し、A+B+C層の合計厚みは、0.7〜5.5μm、及び、
一連の多層系の最内層と最外層とがAl2O3であり、Al2O3層とTiCxNyOz層との双方を含む層の合計は、5層〜31層であり、Al2O3層が0.6μm未満の個々の層厚を有し、TiCxNyOz層が0.01〜0.2μmの個々の層厚を有し、多層系の合計厚みが1.0〜5.0μmを有し、Al2O3層の粒径がAl2O3層の厚みに等しいか或いはそれ未満である、Al2O3とTiCxNyOz(x+y+z≦1)との交互の複数の層からなり、既知のCVD法を使用する多層系(D)、で基材を被覆する工程であることを特徴とするステンレス鋼旋削加工用の被覆超硬合金切削工具インサートの製造方法。 - 一連のTiCxNy(x+y≦1)の1層または数層から成り、合計厚みが2.0μm未満である最外層系(E)を既知のCVD法を使用して被覆し、これにより、層A+B+C+D+Eの合計厚みを2.0〜9.0μmとする工程、および、切り屑と加工物との接触するすくい面及び逃げ面上の範囲が処理されるように、ブラシがけ、吹き付け、研削作業またはそれらの組合わせによって切刃ラインに沿って多層を露出するために被膜を後処理する工程、を有することを特徴とする請求項15に記載のステンレス鋼旋削加工用の被覆超硬合金切削工具インサートの製造方法。
- 前記多層系(D)の交互のAl2O3層とTiCxNyOz層が、κ-Al2O3層とTiN層であり、Al2O3層とTiCxNyOz層の両方を含めた層数が11層 〜15層であることを特徴とする請求項15〜16のいずれか1つに記載のステンレス鋼旋削加工用の被覆超硬合金切削工具インサートの製造方法。
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