JP6296058B2 - 被覆切削工具 - Google Patents
被覆切削工具 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6296058B2 JP6296058B2 JP2015526364A JP2015526364A JP6296058B2 JP 6296058 B2 JP6296058 B2 JP 6296058B2 JP 2015526364 A JP2015526364 A JP 2015526364A JP 2015526364 A JP2015526364 A JP 2015526364A JP 6296058 B2 JP6296058 B2 JP 6296058B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- cutting tool
- lower layer
- coated cutting
- average
- 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 67
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 207
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 26
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 25
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 14
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011195 cermet Substances 0.000 claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 5
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 8
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 238000005480 shot peening Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000997 High-speed steel Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical class O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007926 ZrCl Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/36—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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
-
- 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/34—Nitrides
-
- 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/403—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
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
本発明は、被覆切削工具に関するものである。
従来、超硬合金からなる基材の表面に、例えば、Ｔｉの炭化物、窒化物、炭窒化物、炭酸化物および炭窒酸化物、並びに酸化アルミニウムの中の１種の単層または２種以上の複層からなる被覆層を、化学蒸着法により、３〜２０μｍの総膜厚で蒸着形成してなる被覆切削工具が、鋼や鋳鉄などの切削加工に用いられていることは良く知られている。
通常、炭化タングステン基超硬合金の表面に被膜を形成すると、被膜に引張応力が残留するために、被覆切削工具の破壊強度が低下して欠損し易くなるとされている。これまで、被膜形成後、ショットピーニング等によりクラックを発生させることにより、引張残留応力を開放することが提案され、かなりの効果が得られている（例えば、特許文献１参照）。
また、被覆層の特性を改善するため、Ａｌ２Ｏ３層形成後の冷却時に発生するクラックを無くすことで、切削工具の切削寿命を向上する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、基材側下方部分の被膜に高密度クラックを有し、表面側上方部分の被膜低密度クラックを有した切削工具が知られている（例えば、特許文献３参照）。
近年の切削加工では高速化、高送り化および深切込み化が顕著となり、従来よりも工具寿命が低下する傾向が見られるようになってきた。この様な背景により、上記特許文献１に開示された工具であっても、クラックの深さが被膜の表面から基材の界面まで達しているため、耐欠損性が劣るという問題があった。また、特許文献２で開示された工具は、依然として被膜中の引張残留応力が高いため、耐チッピング性が劣るという問題点があった。さらに、特許文献３で開示された工具は、ショットピーニングに使用するメディアが被膜中に残留し、そのメディアを起点にチッピングが生じるという問題があった。さらに、被膜の形成からショットピーニングまでの工程を２回繰り返すため、コストが高いという問題があった。本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、被覆切削工具に生じるクラック進展の抑制により、優れた耐チッピング性および耐欠損性を持ち、工具寿命の長い被覆切削工具を提供することを目的とする。
本発明者らは、上述の観点から、被覆切削工具の工具寿命の延長について研究を重ねたところ、以下の構成にすると、耐チッピング性および耐欠損性を向上させることができ、その結果、工具寿命を延長することができるという知見を得た。
すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。
（１）基材と、該基材の表面に形成された被覆層とを含む被覆切削工具において、
前記被覆層は、上部層と下部層とを有し、
前記下部層は前記基材の表面に形成され、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、ＷおよびＳｉからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、Ｃ、Ｎ、ＢおよびＯからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素とで構成される化合物の１層または２層以上から構成され、前記下部層のクラック間隔の平均値Ｘが１０〜８０μｍであり、
前記上部層は前記下部層の表面に形成され、酸化アルミニウム層を含み、前記酸化アルミニウム層のクラック間隔の平均値Ｚが２０〜１００μｍであり、
０＜Ｚ−Ｘ＜９０の関係を満たす被覆切削工具。
（２）前記下部層のクラック間隔の平均値Ｘと前記酸化アルミニウム層のクラック間隔の平均値Ｚとが２０＜Ｚ−Ｘ＜７５の関係を満たす（１）の被覆切削工具。
（３）前記下部層の前記基材側には、前記基材の成分が前記下部層に拡散した拡散層が形成され、前記拡散層の平均層厚Ｔｄと前記下部層の平均層厚Ｔｕは０．１≦Ｔｄ／Ｔｕ≦０．８の関係を満たす（１）または（２）の被覆切削工具。
（４）前記下部層に拡散した前記基材の成分は、Ｗ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｒ、ＶおよびＺｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素である（１）〜（３）のいずれかの被覆切削工具。
（５）前記被覆層全体の層厚が３〜３０μｍの平均層厚を有し、
前記下部層の層厚が１．５〜２０μｍの平均層厚を有し、
前記上部層の層厚が１〜１５μｍの平均層厚を有する前記下部層の層厚が１．５〜２０μｍの平均層厚を有する（１）〜（４）のいずれかの被覆切削工具。
（６）前記上部層は、前記下部層と接する表面に、ＴｉとＡｌからなる元素と、Ｃ、ＮおよびＯからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素とで構成される化合物からなる中間層を含む（１）〜（５）のいずれかの被覆切削工具。
（７）前記基材は、超硬合金またはサーメットのいずれかである（１）〜（６）のいずれかの被覆切削工具。
（１）基材と、該基材の表面に形成された被覆層とを含む被覆切削工具において、
前記被覆層は、上部層と下部層とを有し、
前記下部層は前記基材の表面に形成され、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、ＷおよびＳｉからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、Ｃ、Ｎ、ＢおよびＯからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素とで構成される化合物の１層または２層以上から構成され、前記下部層のクラック間隔の平均値Ｘが１０〜８０μｍであり、
前記上部層は前記下部層の表面に形成され、酸化アルミニウム層を含み、前記酸化アルミニウム層のクラック間隔の平均値Ｚが２０〜１００μｍであり、
０＜Ｚ−Ｘ＜９０の関係を満たす被覆切削工具。
（２）前記下部層のクラック間隔の平均値Ｘと前記酸化アルミニウム層のクラック間隔の平均値Ｚとが２０＜Ｚ−Ｘ＜７５の関係を満たす（１）の被覆切削工具。
（３）前記下部層の前記基材側には、前記基材の成分が前記下部層に拡散した拡散層が形成され、前記拡散層の平均層厚Ｔｄと前記下部層の平均層厚Ｔｕは０．１≦Ｔｄ／Ｔｕ≦０．８の関係を満たす（１）または（２）の被覆切削工具。
（４）前記下部層に拡散した前記基材の成分は、Ｗ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｒ、ＶおよびＺｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素である（１）〜（３）のいずれかの被覆切削工具。
（５）前記被覆層全体の層厚が３〜３０μｍの平均層厚を有し、
前記下部層の層厚が１．５〜２０μｍの平均層厚を有し、
前記上部層の層厚が１〜１５μｍの平均層厚を有する前記下部層の層厚が１．５〜２０μｍの平均層厚を有する（１）〜（４）のいずれかの被覆切削工具。
（６）前記上部層は、前記下部層と接する表面に、ＴｉとＡｌからなる元素と、Ｃ、ＮおよびＯからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素とで構成される化合物からなる中間層を含む（１）〜（５）のいずれかの被覆切削工具。
（７）前記基材は、超硬合金またはサーメットのいずれかである（１）〜（６）のいずれかの被覆切削工具。
＜被覆切削工具＞
本発明の被覆切削工具は、基材とその基材の表面に形成された被覆層とを含む。被覆切削工具の種類として、具体的には、フライス加工用または旋削加工用刃先交換型切削インサート、ドリル、エンドミルなどを挙げることができる。
本発明の被覆切削工具は、基材とその基材の表面に形成された被覆層とを含む。被覆切削工具の種類として、具体的には、フライス加工用または旋削加工用刃先交換型切削インサート、ドリル、エンドミルなどを挙げることができる。
＜基材＞
本発明の基材は、例えば、超硬合金、サーメット、セラミックス、立方晶窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体および高速度鋼などを挙げることができる。その中でも、基材が超硬合金またはサーメットであると、耐摩耗性および耐欠損性に優れるので、さらに好ましい。
本発明の基材は、例えば、超硬合金、サーメット、セラミックス、立方晶窒化硼素焼結体、ダイヤモンド焼結体および高速度鋼などを挙げることができる。その中でも、基材が超硬合金またはサーメットであると、耐摩耗性および耐欠損性に優れるので、さらに好ましい。
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。例えば、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よく、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。
＜被覆層＞
本発明の被覆層は、上部層と下部層とを有する。被覆層全体の平均層厚は、３〜３０μｍであることが好ましい。３μｍ未満であると、耐摩耗性に劣る場合があり、３０μｍを超えると、基材との密着性および耐欠損性が低下する場合がある。その中でも、３〜２０μｍであるとさらに好ましい。
本発明の被覆層は、上部層と下部層とを有する。被覆層全体の平均層厚は、３〜３０μｍであることが好ましい。３μｍ未満であると、耐摩耗性に劣る場合があり、３０μｍを超えると、基材との密着性および耐欠損性が低下する場合がある。その中でも、３〜２０μｍであるとさらに好ましい。
＜下部層＞
本発明の下部層は基材の表面に形成され、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、ＷおよびＳｉからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、Ｃ、Ｎ、ＢおよびＯからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素とで構成される化合物の１層または２層以上から構成されるものである。
本発明の下部層は基材の表面に形成され、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、ＷおよびＳｉからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、Ｃ、Ｎ、ＢおよびＯからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素とで構成される化合物の１層または２層以上から構成されるものである。
本発明の下部層は、Ｔｉ、ＺｒおよびＣｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、Ｃ、Ｎ、ＢおよびＯからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素とで構成される化合物であると好ましい。また、本発明の下部層の少なくとも１層は、ＴｉＣＮからなると、耐摩耗性および耐欠損性に優れるため好ましい。さらに、本発明の下部層は、基材と接する表面にＴｉＮからなる最下層を備えると密着性に優れるため、好ましい。前記最下層の平均層厚は、０．０５〜１μｍであることが好ましい。
本発明の下部層の平均層厚は、１．５〜２０μｍであることが好ましい。下部層の平均層厚が、１．５μｍ未満では、高速切削時に耐摩耗性に劣る場合があり、２０μｍを超えると、基材との密着性および耐欠損性が低下する場合がある。その中でも、２．５〜１５μｍであるとさらに好ましい。
本発明の下部層のクラック間隔の平均値Ｘは１０〜８０μｍである。下部層のクラック間隔の平均値Ｘが、１０μｍ未満であると下部層のクラックと切削加工中に発生した亀裂とがつながりやすいため、耐チッピング性が低下し、８０μｍを超えると基材と被覆層との界面に高い引張応力が残留しているため、下部層の靱性が低下し、耐欠損性が低下する。その中でも、１０〜６０μｍであるとさらに好ましい。
本発明の下部層の基材側には、基材の成分が下部層に拡散した拡散層が形成されると、基材と被覆層との密着性が向上し、さらに切削加工中に被覆層の表面に発生した亀裂が下部層で進展するのを抑制するため、耐チッピング性が向上するので好ましい。拡散層の平均層厚Ｔｄと下部層の平均層厚Ｔｕとの関係Ｔｄ／Ｔｕが０．１未満であると、基材と下部層との密着性が低くなる傾向があり、切削加工中に発生した亀裂の進展を下部層で抑制する効果が得られない。拡散層の平均層厚Ｔｄと下部層の平均層厚Ｔｕとの関係Ｔｄ／Ｔｕが０．８を超えると、下部層と上部層との密着性が低くなる傾向があり、耐チッピング性が低下する。このため、拡散層の平均層厚Ｔｄと下部層の平均層厚Ｔｕは０．１≦Ｔｄ／Ｔｕ≦０．８の関係を満たすと好ましい。また、拡散層に拡散する基材の成分は、Ｗ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｒ、ＶおよびＺｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素であると好ましい。その中でも、拡散層に拡散する基材の成分がＣｏであると、下部層の結晶粒界の界面の靱性が向上し、亀裂の進展を抑制する効果が高いため好ましい。
＜上部層＞
本発明の上部層は、下部層の表面に形成され、本発明の上部層の少なくとも１層は、酸化アルミニウム層（以下、Ａｌ２Ｏ３層）を含む。Ａｌ２Ｏ３層の結晶型は特に限定されず、α型、β型、δ型、γ型、κ型、χ型、擬τ型、η型およびρ型等が挙げられる。これらの中でも、Ａｌ２Ｏ３層の結晶型は、高温で安定なα型、または中間層とＡｌ２Ｏ３層との密着性に優れるκ型であると好ましい。特に、高速切削など切削に関与する領域が高温になる場合において、Ａｌ２Ｏ３層がα型Ａｌ２Ｏ３層であると、欠損やチッピングを起こしにくくなる。
本発明の上部層は、下部層の表面に形成され、本発明の上部層の少なくとも１層は、酸化アルミニウム層（以下、Ａｌ２Ｏ３層）を含む。Ａｌ２Ｏ３層の結晶型は特に限定されず、α型、β型、δ型、γ型、κ型、χ型、擬τ型、η型およびρ型等が挙げられる。これらの中でも、Ａｌ２Ｏ３層の結晶型は、高温で安定なα型、または中間層とＡｌ２Ｏ３層との密着性に優れるκ型であると好ましい。特に、高速切削など切削に関与する領域が高温になる場合において、Ａｌ２Ｏ３層がα型Ａｌ２Ｏ３層であると、欠損やチッピングを起こしにくくなる。
本発明の上部層の平均層厚は、１〜１５μｍであることが好ましい。上部層の平均層厚が１μｍ未満では、すくい面における耐クレータ摩耗性が低下する場合があり、１５μｍを超えると、剥離が生じやすくなり、耐欠損性が低下する場合がある。その中でも、２〜１０μｍであるとさらに好ましい。
本発明の上部層は、Ａｌ２Ｏ３層だけで構成されてもよいが、Ａｌ２Ｏ３層と下部層との間に、ＴｉとＡｌからなる元素と、Ｃ、ＮおよびＯからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素とで構成される化合物からなる中間層を含むと、密着性に優れるため、好ましい。その中でも、ＴｉＡｌＣＮＯであると好ましい。中間層の平均層厚は、０．０５〜１μｍであることが好ましい。また、本発明の上部層は、Ａｌ２Ｏ３層より表面側に表面層を含んでもよい。表面層は、Ｔｉの炭化物、窒化物、および炭窒化物のいずれかであると、切削使用後の被覆切削工具の識別が容易となるため、好ましい。その中でも、Ｔｉの窒化物（すなわちＴｉＮで表される化合物）であると、色彩が最も明瞭であるため、さらに好ましい。
本発明の上部層を構成するＡｌ２Ｏ３層のクラック間隔の平均値Ｚは、２０〜１００μｍである。Ａｌ２Ｏ３層のクラック間隔の平均値が２０μｍ未満であると、Ａｌ２Ｏ３層のクラックと切削加工中に被覆層の表面に発生した亀裂とがつながりやすいため、耐チッピング性が低下する。一方、１００μｍを超えると、Ａｌ２Ｏ３層に高い引張残留応力が残留しているため、耐欠損性が低下する。その中でも、３５〜８５μｍであるとさらに好ましい。
本発明の被覆層における下部層のクラック間隔の平均値ＸとＡｌ２Ｏ３層のクラック間隔の平均値Ｚとが、０＜Ｚ−Ｘ＜９０の関係を有すると、上部層の表面から基材まで到達するクラックが少ないため、耐欠損性が向上する。また、下部層と上部層との界面に生じる残留応力が小さくなるため、密着性に優れ、耐チッピング性が向上する。その中でも、２０＜Ｚ−Ｘ＜７５の関係を有すると、さらに好ましい。
〔被覆層の形成方法〕
本発明の被覆切削工具における被覆層を構成する各層の形成方法として、例えば、以下の方法を挙げることができる。
本発明の被覆切削工具における被覆層を構成する各層の形成方法として、例えば、以下の方法を挙げることができる。
例えば、下部層のＴｉＮ層は、原料ガス組成をＴｉＣｌ４：５．０〜１０．０ｍｏｌ％、Ｎ２：２０〜６０ｍｏｌ％、Ｈ２：残りとし、温度：８５０〜９２０℃、圧力：１００〜３５０ｈＰａとする化学蒸着法で形成することができる。
下部層のＴｉＣＮ層は、原料ガス組成をＴｉＣｌ４：１０〜１５ｍｏｌ％、ＣＨ３ＣＮ：１〜３ｍｏｌ％、Ｎ２：０〜２０ｍｏｌ％、Ｈ２：残りとし、温度：８５０〜９２０℃、圧力：６０〜８０ｈＰａとする化学蒸着法で形成することができる。
ＺｒＣＮ層は、原料ガス組成をＺｒＣｌ４：１．６〜４．１ｍｏｌ％、Ｎ２：２０．０〜４０．０ｍｏｌ％、ＣＨ４：２．０〜５．５ｍｏｌ％、Ｈ２：残りとし、温度：８８０〜９５０℃、圧力：５５〜８５ｈＰａとする化学蒸着法で形成することができる。
ＣｒＣＮ層は、原料ガス組成をＣｒＣｌ４：２．１〜５．０ｍｏｌ％、Ｎ２：１１．６〜２８．０ｍｏｌ％、ＣＨ４：２．５〜４．５ｍｏｌ％、Ｈ２：残りとし、温度：９８０〜１０５０℃、圧力：８０〜１２０ｈＰａとする化学蒸着法で形成することができる。
α型Ａｌ２Ｏ３層は、原料ガス組成をＡｌＣｌ３：２．１〜５．０ｍｏｌ％、ＣＯ２：２．５〜４．０ｍｏｌ％、ＨＣｌ：２．０〜３．０ｍｏｌ％、Ｈ２Ｓ：０．２８〜０．４５ｍｏｌ％、Ｈ２：残りとし、温度：９００〜１０００℃、圧力：６０〜８０ｈＰａとする化学蒸着法で形成することができる。
κ型Ａｌ２Ｏ３層は、原料ガス組成をＡｌＣｌ３：２．１〜５．０ｍｏｌ％、ＣＯ２：３．０〜６．０ｍｏｌ％、ＣＯ：３．０〜５．５ｍｏｌ％、ＨＣｌ：３．０〜５．０ｍｏｌ％、Ｈ２Ｓ：０．３〜０．５ｍｏｌ％、Ｈ２：残りとし、温度：９００〜１０００℃、圧力：６０〜８０ｈＰａとする化学蒸着法で形成することができる。
ＴｉＡｌＣＮＯ層は、原料ガス組成をＴｉＣｌ４：３．０〜５．０ｍｏｌ％、ＡｌＣｌ３：１．０〜２．０ｍｏｌ％、ＣＯ：０．４〜１．０ｍｏｌ％、Ｎ２：３０〜４０ｍｏｌ％、Ｈ２：残りとし、温度：９７５〜１０２５℃、圧力：９０〜１１０ｈＰａとする化学蒸着法で形成することができる。
ＴｉＡｌＣＯ層は、原料ガス組成をＴｉＣｌ４：０．５〜１．５ｍｏｌ％、ＡｌＣｌ３：３．０〜５．０ｍｏｌ％、ＣＯ：２．０〜４．０ｍｏｌ％、Ｈ２：残りとし、温度：９７５〜１０２５℃、圧力：６０〜１００ｈＰａとする化学蒸着法で形成することができる。
上部層のＴｉＮ層は、原料ガス組成をＴｉＣｌ４：７．０〜１０．０ｍｏｌ％、Ｎ２：２５〜５０ｍｏｌ％、Ｈ２：残りとし、温度：９７０〜１０３０℃、圧力：１２０〜２００ｈＰａとする条件で形成することができる。
上部層のＴｉＣＮ層は、原料ガス組成をＴｉＣｌ４：５．５〜８．０ｍｏｌ％、Ｎ２：５．０〜１５．０ｍｏｌ％、ＣＨ３ＣＮ：０．５〜１．５ｍｏｌ％、Ｈ２：残りとし、温度：９７０〜１０３０℃、圧力：７０〜１２０ｈＰａとする条件で形成することができる。
下部層のクラック間隔の平均値ＸとＡｌ２Ｏ３層のクラック間隔の平均値ＺとがＺ−Ｘ＞０を満たすために、以下の方法によって被覆層を形成することができる。
すなわち、下部層を８５０〜１０５０℃の温度で形成した後に、チャンバ内の温度を２００〜４００℃に下げ、１時間以上保持することで、下部層にクラックを発生させることができる。このとき、チャンバ内の雰囲気は特に限定されず、３０ｈＰａ以下の真空雰囲気であってもよく、水素ガス、アルゴンガスまたは窒素ガス雰囲気で５０〜７５０ｈＰａの圧力となるように調整してもよい。冷却して保持した後、上部層を形成する温度まで上昇し、従来公知の形成条件で上部層を形成すると、０＜Ｚ−Ｘ＜９０の関係を満たした被覆切削工具が得られる。
拡散層は、以下の熱処理を施すことで形成される。すなわち、上部層を形成した後、チャンバ内の温度を１０２０〜１１００℃に昇温し、１〜７時間保持することで、基材の成分が下部層に拡散する。拡散層の厚さは、チャンバ内の温度と保持時間を調節することで制御することができる。チャンバ内の雰囲気は特に限定されず、３０ｈＰａ以下の真空雰囲気、水素ガス、アルゴンガスまたは窒素ガス雰囲気で５０〜１０２０ｈＰａの圧力となるように調整すると、拡散層が形成された被覆切削工具を得ることができる。
基材の表面に被覆層を形成した後、乾式ショットブラスト、湿式ショットブラストまたはショットピーニングを施すと、下部層のクラック間隔の平均値ＸとＡｌ２Ｏ３層のクラック間隔の平均値Ｚをさらに容易に制御できるため、好ましい。例えば、乾式ショットブラストの条件は、被覆層の表面に対して投射角度が３０〜９０°になるように、投射材を５０〜８０ｍ／ｓｅｃの投射速度、０．５〜３分の投射時間で投射するとよい。乾式ショットブラストのメディアは、平均粒径１００〜１５０μｍのＡｌ２Ｏ３やＺｒＯ２などの材質であると好ましい。
各層の層厚は、被覆切削工具の断面組織から光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、電界放射型走査電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）などを用いて測定することができる。なお、被覆切削工具の層厚は、刃先から被覆切削工具のすくい面の中心部に向かって５０μｍの位置の近傍において、各層の層厚を３箇所以上測定し、その平均値を求めるとよい。各層の組成は、本発明の被覆切削工具の断面組織からエネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）や波長分散型Ｘ線分光器（ＷＤＳ）などを用いて測定することができる。
Ａｌ２Ｏ３層のクラック間隔の測定方法として、例えば、以下の方法を挙げることができる。Ａｌ２Ｏ３層が露出するまで基材の表面に対して平行な方向に鏡面研磨し、ＳＥＭ、ＦＥ−ＳＥＭなどを用いてクラックを容易に観察することができる。鏡面研磨面を、４００〜５０００倍の倍率でＳＥＭにて写真を撮影する。得られた写真に数本の直線を引き、クラックとその直線の交点間の距離を求め、それをクラック間隔とする。少なくとも５０箇所のクラック間隔を求め、それらの値からクラック間隔の平均値を求めることができる。
下部層のクラック間隔の測定方法として、例えば、以下の方法を挙げることができる。クラック間隔を測定する下部層が露出するまで基材の表面に対して平行な方向に鏡面研磨し、フッ硝酸にてエッチングすると、クラックを容易に観察することができる。フッ硝酸を完全に除去した後に、鏡面研磨面を、７５〜１５０倍の倍率で光学顕微鏡にて光顕写真を撮影する。得られた光顕写真に数本の直線を引き、クラックとその直線の交点間の距離を求め、それをクラック間隔とする。少なくとも５０箇所のクラック間隔を求め、それらの値からクラック間隔の平均値を求めることができる。
下部層の拡散層の厚さは、本発明の被覆切削工具の基材の表面に対して垂直な方向における被覆層の断面を鏡面研磨し、ＳＥＭおよびＦＥ−ＳＥＭなどを用いて、反射電子像を観察することで測定することができる。なお、下部層の拡散層の厚さは、刃先から被覆切削工具のすくい面の中心部に向かって５０μｍの位置の近傍において、下部層の拡散層の厚さを３箇所以上測定し、その平均値を求めるとよい。下部層に拡散した基材の組成は、本発明の被覆切削工具の断面組織からエネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）や波長分散型Ｘ線分光器（ＷＤＳ）などを用いて拡散層を分析することで測定することができる。
本発明の被覆切削工具は、耐チッピング性および耐欠損性に優れるので、従来よりも工具寿命を延長できるという効果を奏する。
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
基材として、ＪＩＳ規格ＣＮＭＧ１２０４０８形状の９１．５ＷＣ−０．５ＴｉＣ−１．８ＴａＣ−０．２ＮｂＣ−６．０Ｃｏ（以上質量％）組成の超硬合金製切削インサートを用意した。この基材の切れ刃稜線部にＳｉＣブラシにより丸ホーニングを施した後、基材の表面を洗浄した。次に基材を外熱式化学蒸着装置に装入し、表１に示す被覆層の構成と平均層厚になるように基材表面に被覆層を形成した。なお、表１の酸化アルミニウム層（Ａｌ２Ｏ３層）の結晶型における（α）はα型Ａｌ２Ｏ３層を表し、（κ）はκ型Ａｌ２Ｏ３層を表す。
発明品１〜１９、比較品２〜５については、下部層を形成した後に、５０ｈＰａ以下の真空になるまで真空引きした。次に、チャンバ内の温度を２５０℃に下げ、３時間以上保持して冷却した。冷却後、上部層を形成する温度まで昇温した後、上部層を形成した。なお、比較品１、６〜９については、下部層を形成した後、従来通りの化学蒸着法で上部層を形成した。
発明品１〜１７、１９、比較品１〜６、８、９については、上部層を形成した後、チャンバ内の温度を１０３０℃に昇温し、窒素ガスの雰囲気でチャンバ内の圧力が２００ｈＰａとなるように制御し、表１の拡散層厚となるように、１〜７時間保持した。
発明品１〜１９、比較品１、２、４、６〜９については、基材の表面に被覆層を形成した後、乾式ショットブラストを施した。乾式ショットブラストの条件は、被覆層の表面に対して投射角度が４５°になるように、投射材を６５ｍ／ｓｅｃの投射速度、０．５〜３分の投射時間で投射した。乾式ショットブラストのメディアは、平均粒径１５０μｍのＡｌ２Ｏ３を用いた。
得られた試料の各層の層厚は、被覆切削工具の刃先からすくい面の中心部に向かって５０μｍの位置の近傍の断面を、ＳＥＭで３箇所測定し、その平均値を求めた。拡散層の層厚は、被覆切削工具の刃先から中心部に向かって５０μｍの位置の近傍の断面を、ＳＥＭで反射電子像を観察し、拡散層の厚さを３箇所測定し、平均値を求めた。また、下部層に拡散した基材成分は、拡散層の平均層厚の中心の厚さの位置を、基材と被覆層との界面と平行な方向にＥＤＳを用いて線分析により測定した。
得られた試料の下部層のクラック間隔の平均値Ｘおよび酸化アルミニウム層のクラック間隔の平均値Ｚは、以下の通りに求めた。まず被覆切削工具の表面を酸化アルミニウム層が露出するまで鏡面研磨し、その鏡面研磨面を４００倍の倍率でＳＥＭにて写真を撮影した。得られた写真に１０本の直線を引き、クラックとその直線の交点間の距離を求め、それをクラック間隔とした。各試料について、５個のインサートを用意し、それぞれ１０箇所のクラック間隔を求め、それらの値から酸化アルミニウム層のクラック間隔の平均値Ｚを求めた。次に下部層が露出するまで鏡面研磨し、その鏡面研磨面をフッ硝酸にてエッチングした。フッ硝酸を完全に除去した後に、鏡面研磨面を７５倍の倍率で光学顕微鏡にて光顕写真を撮影した。得られた光顕写真に数本の直線を引き、クラックとその直線の交点間の距離を求め、それをクラック間隔とした。各試料について、５個のインサートを用意し、それぞれ１０箇所のクラック間隔を求め、それらの値から下部層のクラック間隔の平均値Ｘを求めた。下部層および酸化アルミニウム層のクラック間隔の平均値を表２に示す。
得られた試料を用いて、耐欠損性を評価した。ＦＣ２００（硬さ：ＨＢ２４０）を被削材に使用した。被削材の形状は、直径１８０ｍｍ×厚さ６０ｍｍの円盤状の中心に直径６０ｍｍの穴があり、中心から外径側に向かって４本の凸部（凸部の縁と隣の凸部の縁がなす角度は８０°である。）が設けられた形状とした。切削試験では、下記の切削条件で被削材に対して端面切削を行った。
［切削試験条件］
切削速度：４５０ｍ／ｍｉｎ、
送り：０．３０ｍｍ／ｒｅｖ、
切り込み：２．０ｍｍ、
クーラント：有り、
評価項目：試料が欠損または最大逃げ面摩耗幅が０．３ｍｍに至ったときを工具寿命とし、工具寿命までの加工枚数を測定した。
切削速度：４５０ｍ／ｍｉｎ、
送り：０．３０ｍｍ／ｒｅｖ、
切り込み：２．０ｍｍ、
クーラント：有り、
評価項目：試料が欠損または最大逃げ面摩耗幅が０．３ｍｍに至ったときを工具寿命とし、工具寿命までの加工枚数を測定した。
切削試験の工具寿命までの加工枚数および損傷状態を表３に示した。
表３に示されるように、発明品１〜１９は、耐欠損性を評価する試験条件において、いずれも欠損が生じていないことから、大幅に耐欠損性が優れることが分かった。また、発明品は比較品よりも工具寿命に至るまでの加工数が多いため、工具寿命が大幅に長いことが分かる。
Claims (5)
- 基材と、該基材の表面に形成された被覆層とを含む被覆切削工具において、
前記被覆層は、上部層と下部層とを有し、
前記下部層は前記基材の表面に形成され、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＺｒＣＮ、又はＣｒＣＮを含む１層または２層以上から構成され、前記下部層のクラック間隔の平均値Ｘが１０〜８０μｍであり、
前記上部層は前記下部層の表面に形成され、酸化アルミニウム層と、酸化アルミニウム層の表面側に形成された表面層を含み、表面層の組成がＴｉＮであり、表面層の平均層厚が０．３〜１．０μｍであり、前記酸化アルミニウム層のクラック間隔の平均値Ｚが２０〜１００μｍであり、
１１≦Ｚ−Ｘ≦２８の関係を満たし、
前記被覆層全体の層厚が３〜３０μｍの平均層厚を有し、
前記下部層の層厚が１．５〜２０μｍの平均層厚を有し、
前記上部層の層厚が１〜１５μｍの平均層厚を有する、被覆切削工具。 - 前記下部層の前記基材側には、前記基材の成分が前記下部層に拡散した拡散層が形成され、前記拡散層の平均層厚Ｔｄと前記下部層の平均層厚Ｔｕは０．１≦Ｔｄ／Ｔｕ≦０．８の関係を満たす請求項１に記載の被覆切削工具。
- 前記下部層に拡散した前記基材の成分は、Ｗ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｒ、ＶおよびＺｒからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素である請求項２に記載の被覆切削工具。
- 前記上部層は、前記下部層と接する表面に、ＴｉとＡｌからなる元素と、Ｃ、ＮおよびＯからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素とで構成される化合物からなる中間層を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の被覆切削工具。
- 前記基材は、超硬合金またはサーメットのいずれかである請求項１〜４のいずれか１項に記載の被覆切削工具。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013143416 | 2013-07-09 | ||
| JP2013143416 | 2013-07-09 | ||
| PCT/JP2014/068245 WO2015005364A1 (ja) | 2013-07-09 | 2014-07-09 | 被覆切削工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2015005364A1 JPWO2015005364A1 (ja) | 2017-03-02 |
| JP6296058B2 true JP6296058B2 (ja) | 2018-03-20 |
Family
ID=52280042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015526364A Active JP6296058B2 (ja) | 2013-07-09 | 2014-07-09 | 被覆切削工具 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6296058B2 (ja) |
| WO (1) | WO2015005364A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6555514B2 (ja) * | 2015-07-06 | 2019-08-07 | 三菱マテリアル株式会社 | 表面被覆切削工具 |
| US11478857B2 (en) * | 2016-12-26 | 2022-10-25 | Kyocera Corporation | Cutting insert |
| JP6521130B2 (ja) * | 2017-04-21 | 2019-05-29 | 株式会社タンガロイ | 被覆切削工具 |
| JP6999383B2 (ja) | 2017-11-29 | 2022-01-18 | 株式会社タンガロイ | 被覆切削工具 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3833288B2 (ja) * | 1994-10-04 | 2006-10-11 | 住友電工ハードメタル株式会社 | 被覆硬質合金 |
| WO2013042790A1 (ja) * | 2011-09-22 | 2013-03-28 | 株式会社タンガロイ | 被覆切削工具 |
-
2014
- 2014-07-09 JP JP2015526364A patent/JP6296058B2/ja active Active
- 2014-07-09 WO PCT/JP2014/068245 patent/WO2015005364A1/ja active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2015005364A1 (ja) | 2015-01-15 |
| JPWO2015005364A1 (ja) | 2017-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102033188B1 (ko) | 경질 피복층이 우수한 내치핑성과 내마모성을 발휘하는 표면 피복 절삭 공구 | |
| US9993878B2 (en) | Coated cutting tool | |
| KR101722009B1 (ko) | 피복 절삭 공구 | |
| US10722948B2 (en) | Coated cutting tool | |
| JP6973026B2 (ja) | 被覆切削工具 | |
| JP6727553B2 (ja) | 被覆切削工具 | |
| JP6736032B2 (ja) | 被覆切削工具 | |
| JP5736600B2 (ja) | 被覆切削工具 | |
| JP6296058B2 (ja) | 被覆切削工具 | |
| EP3318661B1 (en) | Coated cutting tool | |
| JP2020006487A (ja) | 硬質被覆層が優れた耐チッピング性を発揮する表面切削工具 | |
| EP3318660B1 (en) | Coated cutting tool | |
| JP5858363B2 (ja) | 切削工具用の基材およびそれを含む表面被覆切削工具 | |
| JP6210348B1 (ja) | 被覆切削工具 | |
| JP6703311B2 (ja) | 被覆切削工具 | |
| JP2019107720A (ja) | 被覆切削工具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161206 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170131 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170627 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170822 |
|
| 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: 20180123 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180205 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6296058 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |