KR100817658B1

KR100817658B1 - 표면 피복 절삭 공구

Info

Publication number: KR100817658B1
Application number: KR1020077007027A
Authority: KR
Inventors: 요시오 오카다; 나오야 오모리; 미노루 이토; 노리히로 다카나시; 신야 이마무라; 스스무 오쿠노
Original assignee: 스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2008-03-27
Also published as: JP4680932B2; WO2006046498A1; US20070292670A1; EP1806193A1; IL182724A; IL182724A0; EP1806193B1; US8012611B2; JPWO2006046498A1; CN100496824C; EP1806193A4; KR20070041791A; CN101048250A

Abstract

본 발명은 기재와, 이 기재 상에 형성된 피막을 구비하는 표면 피복 절삭 공구(1)로서, 상기 피막은 TiCN으로 이루어지는 제1 피막과, α형 Al₂O₃로 이루어지는 제2 피막을 포함하며, 상기 제1 피막은 상기 기재와 상기 제2 피막 사이에 위치하고, 상기 제2 피막은 날끝 능선부(4)로부터 경사면(2)의 방향과 여유면(3)의 방향으로 각각 적어도 O.5 ㎜의 거리를 두고 넓어진 영역(A1)에서 압축 응력(S1)을 갖고, 상기 영역(A1) 이외의 영역(A2)에서 인장 응력(S2)을 갖는 동시에, 상기 압축 응력(S1)과 상기 인장 응력(S2)이 이하의 수식 I에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 표면 피복 절삭 공구(1)에 따른 것이다.

400 MPa≤ ｜S1-S2｜≤ 3500 MPa [수식 I]

Description

표면 피복 절삭 공구{SURFACE-COATED CUTTING TOOL}

본 발명은 드릴, 엔드밀, 드릴용 날끝 교환형 팁, 엔드밀용 날끝 교환형 팁, 프라이스 가공용 날끝 교환형 팁, 선삭 가공용 날끝 교환형 팁, 메탈 소오(metal saw), 치절 공구, 리머(reamer), 탭 등의 절삭 공구에 관한 것으로, 특히 그 표면에 인성(靭性 : Toughnes)이나 내마모성 등의 특성을 향상시키는 피막을 형성한 표면 피복 절삭 공구에 관한 것이다.

종래, 절삭용 공구로는, 초경합금[WC-Co 합금 혹은 이것에 Ti(티탄)이나 Ta(탄탈), Nb(니오븀) 등의 탄질화물을 첨가한 합금]이 이용되고 있다. 그러나, 최근에는 절삭의 고속화에 따라, 초경합금, 서밋, 입방정형 질화붕소 소결체 혹은 알루미나계나 질화규소계의 세라믹스를 기재로 하여, 그 표면에 CVD(Chemical Vapor Deposition)법이나 PVD(Physical Vapor Deposition)법에 의해, 원소 주기율표의 IVa족 원소, Va족 원소, VIa족 원소, Al(알루미늄), Si 또는 B에서 선택되는 1종 이상의 제1 원소와 B, C, N 또는 O에서 선택되는 1종 이상의 제2 원소로 이루어지는 화합물(단, 제1 원소가 B만일 경우, 제2 원소는 B 이외로 함)에 의한 피복이 1층 이상 피복되고, 그 피복층의 두께가 3 내지 20 ㎛인 경질 합금 공구의 사용 비율이 증대하고 있다.

이러한 절삭 공구는 절삭 가공시에 있어서 피삭재의 절삭 칩과 접촉하는 경사면과, 피삭재 자체에 접촉하는 여유면을 갖고, 이 경사면과 여유면이 교차하는 능(稜)에 상당하는 부분(및 그 근방부)을 날끝 능선부라고 부른다.

최근에는, 절삭 가공 능률을 한층 더 향상시키기 위해, 절삭 속도가 보다 고속으로 되고 있으며, 이에 따라 이러한 절삭 공구에는 한층 더한 내마모성이 요구되고 있다. 그러나, 높은 내마모성을 요구하면 인성이 저하한다는 점에서, 높은 내마모성 및 높은 인성 양자를 양립시킬 것이 요구되고 있다.

이러한 요구에 응하는 시도로서, 예컨대 일본 특허 공개 평05-177411호 공보(특허 문헌 1)는 기재 상에 화학적 증착법(CVD법)에 의해 고온으로 피복층을 형성한 후 그것을 실온까지 냉각한 경우에 생기는 상기 피복층의 잔류 인장 응력에 주목하여, 이 인장 응력이 절삭 공구의 인성의 저하를 가져온다고 하여 그에 대한 해결책을 제안하고 있다. 즉, 이 인장 응력은 상기 기재와 상기 피복층의 열팽창계수의 차에 기인하여 발생하는 것이지만, 이러한 인장 응력을 갖는 제1 피복층을 우선 기재 상에 형성하며, 이 제1 피복층에 대해 소정의 균열을 형성한 후에, 그 제1 피복층 상에 압축 응력을 갖는 제2 피복층을 형성함으로써, 높은 내마모성을 유지하면서 인성(내결손성)을 향상시킨다는 수법이 채용되고 있다.

또한, 일본 특허 공개 평05-177412호 공보(특허 문헌 2)에는, 전술한 것과 동일하게 피복층의 인장 응력에 주목하고 있지만, 전술한 바와는 상이한 해결책이 채용되고 있으며, 경질 세라믹스 기재 상에 인장 응력을 갖는 내측 피복층을 형성하고, 그 위에 압축 응력을 갖는 외측 피복층을 형성하는 구성이 제안되고 있다. 또한, 일본 특허 공개 평05-177413호 공보(특허 문헌 3)에는 서밋을 기재로 하는 특허 문헌 2와 동일한 구성의 절삭 공구가 제안되어 있다.

한편, 일본 특허 공개 평06-055311호 공보(특허 문헌 4)는 초경합금제의 기재 상에 화학 증착법에 의해 경질 피복층을 형성한 절삭 공구에 있어서, 여유면 부분의 경질 피복층이 갖는 인장 응력을 유지한 채로, 경사면 부분의 경질 피복층의 인장 응력을 실질적으로 제거하여 이루어지는 절삭 공구를 제안하고 있다.

또한, 일본 특허 제3087465호 공보(일본 특허 공개 평06-079502호 공보, 특허 문헌 5)는 탄질화티탄기 서밋 기체(基體)의 표면에 압축 응력 분포가 절삭날 전체에 걸쳐 실질적으로 동일한 경질 피복층을 형성하며, 상기 경질 피복층에 대해 쇼트 블라스트 처리를 실시함으로써, 경사면 부분이 갖는 압축 응력을 여유면 부분이 갖는 압축 응력보다도 49 MPa 이상 크게 한 절삭 공구를 제안하고 있다.

그러나, 상기와 같은 각 제안에 있어서는, 어느 정도의 인성과 내마모성의 양립을 도모할 수 있지만, 최근의 절삭 공구에 대한 상황 하에서는 절삭 공구에 보다 고도한 성능이 요구되고, 그와 같은 성능을 충분히 만족시키는 절삭 공구의 개발이 요구되고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평05-177411호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 평05-177412호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 평05-177413호 공보

[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 평06-055311호 공보

[특허 문헌 5] 일본 특허 제3087465호 공보(일본 특허 공개 평06-079502호 공보)

본 발명은 상기와 같은 현상을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 인성과 내마모성을 고도로 양립시킨 표면 피복 절삭 공구를 제공하는 것에 있다.

본 발명자는 상기 과제를 해결하기 위해 거듭 예의 검토한 바, 기재를 피복하는 피막으로서 특정한 소재를 선택하는 동시에, 기재를 복수의 층으로 피복하는 경우의 각 층 단위에서의 응력의 조정이나, 경사면/여유면이라고 하는 면 단위에서의 응력의 조정이 아닌, 피막의 특정 부위에 착안하여, 그 부위의 응력을 다른 부위의 응력과는 상이한 것으로 조정하는 것이 인성과 내마모성의 양립에는 가장 효과적이라는 지견을 얻어, 이 지견에 기초하여 더욱 연구를 거듭함으로써 드디어 본 발명을 완성시키기에 이른 것이다.

즉, 본 발명은 기재와, 이 기재 상에 형성된 피막을 구비하는 표면 피복 절삭 공구로서, 상기 피막은 TiCN으로 이루어지는 제1 피막과, α형 Al₂O₃로 이루어지는 제2 피막을 포함하며, 상기 제1 피막은 상기 기재와 상기 제2 피막 사이에 위치하고, 상기 제2 피막은 날끝 능선부로부터 경사면 방향과 여유면 방향으로 각각 적어도 0.5 ㎜의 거리를 두고 넓어진 영역(A1)에서 압축 응력(S1)을 갖고, 상기 영역(A1) 이외의 영역(A2)에서 인장 응력(S2)을 갖는 동시에, 상기 압축 응력(S1)과 상기 인장 응력(S2)이 이하의 수식 I에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 표면 피복 절삭 공구에 관한 것이다.

400 MPa≤ ｜S1-S2｜≤ 3500 MPa [수식 I]

또한, 상기 제1 피막은 인장 응력을 갖거나, 또는 인장 응력이 해방되어 실질적으로 응력을 갖고 있지 않는 것으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1 피막은 날끝 능선부로부터 경사면 방향과 여유면 방향으로 각각 적어도 0.5 ㎜의 거리를 두고 넓어진 영역(A1)에서 인장 응력(SS1)을 갖고, 상기 영역(A1) 이외의 영역(A2)에서 인장 응력(SS2)을 갖는 동시에, 상기 인장 응력(SS1)과 상기 인장 응력(SS2)이 이하의 수식 II에 의해 규정되는 것으로 할 수 있다.

0≤|SS1-SS2｜≤ 500 MPa [수식 II]

또한, 상기 제1 피막은 종횡비가 3 이상인 컬럼형 구조를 갖는 동시에, 그 평균 입경이 0.05 ㎛ 이상 1.5 ㎛ 이하인 결정 조직을 갖는 것으로 할 수 있다. 또한, 상기 제1 피막은 2 내지 20 ㎛의 두께를 가지고, 상기 제2 피막은 0.5 내지 20 ㎛의 두께를 갖는 것으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1 피막은 산소를 더 함유할 수 있고, 또한 원소 주기율표의 IVa족 원소, Va족 원소, VIa족 원소, Si, Y, B 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유할 수도 있다. 또한, 상기 제2 피막은, 원소 주기율표의 IVa족 원소, Va족 원소, VIa족 원소, Si, Y, B 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 더 함유할 수 있다.

본 발명의 표면 피복 절삭 공구는 상기와 같은 구성을 가짐으로써 인성과 내마모성을 고도로 양립시킨 것이다.

도 1은 절삭 가공시에 있어서의 표면 피복 절삭 공구와 피삭재의 접촉 상태를 모식적으로 도시한 개략도.

도 2는 표면 피복 절삭 공구의 개략 사시도.

도 3은 날끝 능선부(샤프 엣지)의 개략 확대 단면도.

도 4는 날끝 처리된 날끝 능선부의 개략 확대 단면도.

도 5는 모따기 처리된 날끝 능선부의 개략 확대 단면도.

도 6은 표면 피복 절삭 공구의 개략 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 표면 피복 절삭 공구

2 : 경사면

3 : 여유면

4 : 날끝 능선부

5 : 피삭재

6 : 절삭 칩

7 : 관통 구멍

8 : 기재

9 : 피막

10 : 제1 피막

11 : 제2 피막

이하, 본 발명에 대해 보다 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시형태의 설명에서는 도면을 이용하여 설명하고 있지만, 본원의 도면에 있어서 동일한 참조 부호를 붙인 것은 동일 부분 또는 그에 상당하는 부분을 나타내고 있다.

<표면 피복 절삭 공구>

본 발명의 표면 피복 절삭 공구는 기재와, 이 기재 상에 형성된 피막을 구비하는 구성을 갖고 있다.

이러한 표면 피복 절삭 공구(1)는 도 1에 도시한 바와 같이 절삭 가공시에 있어서 피삭재(5)의 절삭 칩(6)과 접촉하는 경사면(2)과, 피삭재 자체에 접촉하는 여유면(3)을 갖고, 이 경사면(2)과 여유면(3)이 교차하는 능에 상당하는 부분이 날끝 능선부(4)라고 불리며, 피삭재(5)를 절삭하는 중심적 작용점으로 되어 있다. 그리고, 본 발명자의 연구에 의해, 도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이 이 날끝 능선부(4)로부터 경사면 방향과 여유면 방향으로 각각 적어도 0.5 ㎜의 거리를 두고 넓어진 영역(A1)이 실질적으로 피삭재에 대해 절삭에 관여하는 부분으로 되는 것이 판명되었다.

여기서, 본 발명의 날끝 능선부(4)란 도 3에 도시한 바와 같이 경사면(2)과 여유면(3)이 교차하는 능에 상당하는 부분(샤프 엣지)을 말할 뿐만 아니라, 도 4에 도시한 바와 같이 그 샤프 엣지에 대해 날끝 처리가 실시되어 라운드부(R)를 갖도록 처리된 부분(소위 날끝 처리부)이나, 도 5에 도시한 바와 같이 모따기 처리가 된 부분(소위 네거티브 랜드 처리부)을 포함하는 동시에, 또한 이들의 날끝 처리나 모따기 처리가 조합되어 처리된 부분도 포함하는 것으로 한다.

또한, 이 날끝 능선부(4)로부터 경사면(2)의 방향과 여유면(3)의 방향으로 각각 적어도 0.5 ㎜의 거리를 두고 넓어진 영역(A1)이란, 도 2 내지 도 5에 의해 명확해진 바와 같이 날끝 능선부(4)를 중심으로 하여 경사면(2)측 및 여유면(3)측의 양방향으로 소정의 폭을 가지고 넓어진 영역으로서, 그 넓이의 폭이 날끝 능선부(4)의 단부(도 3과 같이 샤프 엣지의 경우는 그 샤프 엣지부)로부터 각각 적어도 0.5 ㎜인 것을 말하는 것으로 한다.

또한, 상기 영역(A1)은 전술한 바와 같이 날끝 능선부(4)로부터 적어도 0.5 ㎜의 폭을 갖는 것을 필요로 하는데, 이것은 상기 영역(A1)이 전술한 바와 같이 피삭재에 대한 절삭에 관여하는 영역이기 때문이다. 따라서, 상기 영역(A1)의 폭의 최대값은, 어디까지나 상기 영역(A1)이 실질적으로 절삭에 관여하는 영역이라는 것을 고려하면, 절삭 가공시의 절삭 깊이에 의존하여 변동하게 된다(또한, 절삭 깊이는 칩 브레이커에 의존함). 즉, 경사면 방향의 폭의 최대값은, 깊게 절삭하는 경우에 절삭 칩(주분력이 작동하는 범위)과 접촉하는 폭도 커지기 때문에, 10 ㎜ 정도로 할 필요가 있는 경우도 있다. 그러나, 통상은 5 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 4 ㎜ 이하, 보다 바람직하게는 3 ㎜ 이하이면 충분하다. 한편, 여유면 방향의 폭은 절삭 칩과 접촉하지 않는 점에서, 절삭 깊이에는 거의 영향을 받지 않고, 통상 그 최대값은 3 ㎜ 이하이면 충분하다. 따라서, 상기 영역(A1)의 폭은 0.5 ㎜ 이상 3 ㎜ 이하로 하는 것이 특히 바람직하다.

이와 같이, 상기 영역(A1)의 폭이 절삭에 관여하는 부분보다도 작아지는 경 우에는, 절삭에 관여하는 부분 전부를 포함할 수 없게 되므로, 상기 영역(A1)의 응력의 조정에 의한 인성과 내마모성의 양립을 도모하는 효과를 나타낼 수 없게 된다. 또한, 상기 영역(A1)의 폭이 상기와 같은 최대값을 넘으면, 실질적으로 절삭에 관여하지 않는 부분도 처리할 필요성이 있으므로, 이러한 처리에 비용이 발생하고 경제적으로 불리해진다. 따라서, 상기 영역(A1)의 폭은 절삭 가공의 조건을 고려하여, 특히 절삭 깊이와 관련하여 적절하게 최적값을 선택하는 것이 바람직하다.

이러한 표면 피복 절삭 공구는, 예컨대 드릴, 엔드밀, 드릴용 날끝 교환형 팁, 엔드밀용 날끝 교환형 팁, 프라이스 가공용 날끝 교환형 팁, 선삭 가공용 날끝 교환형 팁, 메탈 소오, 치절 공구, 리머, 탭 등으로서 이용할 수 있다.

또한, 이러한 표면 피복 절삭 공구(1)는, 예컨대 날끝 교환형 팁인 경우에는 도 2에 도시한 바와 같이 그 중앙부에 관통 구멍(7)을 설치할 수 있고, 이에 따라 공구 본체에 부착할 수 있다. 이러한 관통 구멍(7)은 필요에 따라, 이 관통 구멍 외에 또는 그 대신에 별도의 고정 수단을 설치할 수도 있다.

<기재>

상기 기재로서는, 이러한 절삭 공구의 기재로서 알려진 종래 공지의 것을 특별한 한정없이 사용할 수 있다. 예컨대, 이러한 기재로서, 초경합금(예컨대 WC기 초경합금, WC 외에 Co를 포함하거나, 혹은 Ti, Ta, Nb 등의 탄질화물을 더 첨가한 것도 포함됨), 서밋(TiC, TiN, TiCN 등을 주성분으로 하는 것), 고속도강, 세라믹스(탄화티탄, 탄화규소, 질화규소, 질화알루미늄, 산화알루미늄 등), 입방정형 질화 붕소 소결체, 다이아몬드 소결체, 질화규소 소결체, 또는 산화알루미늄과 탄화 티탄으로 이루어지는 혼합체 등을 예로 들 수 있다.

이러한 여러 가지 기재 중에서도, 특히 본 발명에 있어서는 초경합금(WC기 초경합금)을 이용하는 것이 바람직하다. 이것은, 고경도인 텅스텐카바이드를 주체로 하여 코발트 등의 철족 금속을 함유하는 것으로, 고경도와 고강도를 아울러 갖는 절삭 공구용의 기재로서 매우 균형잡힌 합금이기 때문이다.

<피막>

도 6에 도시한 바와 같이 상기 기재(8) 상에 형성되는 피막(9)은 주로 보다나은 인성의 향상과 보다 나은 내마모성의 향상을 목적으로 형성되는 것으로, TiCN으로 이루어지는 제1 피막(10)과, α형 Al₂O₃로 이루어지는 제2 피막(11)을 포함하는 것이다.

또한, 이러한 피막은 피막과 기재의 밀착성을 더 향상시키거나, 제1 피막과 제2 피막의 밀착성을 더 향상시키거나, 혹은 피막 표면의 상태를 개량하거나 할 목적으로, 상기 제1 피막과 상기 제2 피막 이외의 제3 피막을 포함할 수 있다.

이러한 제3 피막으로는, 예컨대 TiN, TiC, TiCO, TiBN, ZrCN, TiZrCN, AlN, AlON, TiAlN 등을 예로 들 수 있다.

또한, 이러한 제3 피막은 1층 또는 2층 이상 형성될 수 있고, 그 적층의 형태도 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 기재와 제1 피막 사이, 제1 피막과 제2 피막 사이, 혹은 제2 피막의 표면 등, 임의의 1개 이상의 적층 부위에 형성할 수 있다.

이하, 제1 피막과 제2 피막에 대해 설명하지만, 설명의 편의상 제2 피막으로 설명한다.

<제2 피막>

본 발명의 제2 피막은 α형 Al₂O₃로 이루어지는 것이다. 이러한 소재로 구성되는 제2 피막을 기재의 최외측 표면 또는 최외측 표면 근방에 형성함으로써, 기재의 산화를 효과적으로 방지하는 동시에 절삭 가공시에 있어서 피삭재의 구성 원소가 기재측으로 확산되는 것을 매우 유효하게 방지할 수 있다.

이러한 제2 피막은 α형 Al₂O₃ 단독으로 구성될 수 있지만, 원소 주기율표의 IVa족 원소(Ti, Zr, Hf 등), Va족 원소(V, Nb, TA 등), VIa족 원소(Cr, Mo, W 등), Si, Y, B 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 더 함유하고 있어도 좋다. 또한, 상기와 같은 원소의 함유 형태도 특별히 한정되는 것이 아니라, 예컨대 그와 같은 원소가 상기 α형 Al₂O₃의 결정 격자의 정규 위치에 치환형으로서 들어가는 경우, 상기 결정 격자 사이에 침입형으로서 들어가는 경우, 금속간 화합물을 형성하는 경우, 비정질로서 존재하는 경우 등 어느 쪽의 형태라도 좋다.

또한, 그와 같은 원소의 농도 분포는 상기 원소가 피막 내에 균질하게 분포되는 경우, 결정립계에서 고농도 또는 저농도로 분포되는 경우, 상기 피막의 표면 부분에 있어서 고농도 또는 저농도로 분포되는 경우 등, 어느 쪽의 농도 분포를 가지고 존재하더라도 지장이 없다. 또한, 상기 원소의 함유 농도는 α형 Al₂O₃의 Al에 대해 0.01 내지 30 원자％로 함유되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 그 상한이 20 원자％, 보다 바람직하게는 10 원자％이고, 그 하한이 0.05 원자％, 보다 바람직하게는 0.1 원자％이다. 0.01 원자％ 미만에서는, 이러한 원소를 함유함으로써 초래되는 효과(예컨대, 고온시에 있어서 고경도를 나타내거나 고강도를 나타내거나, 혹은 양호한 윤활성이 부여되는 등의 효과)가 나타나지 않는 경우가 있고, 또한 30 원자％를 넘으면, 상기 제2 피막의 결정 격자가 변형되어 경도나 강도가 저하하는 경우가 있다.

또한, 이러한 제2 피막은 0.5 내지 20 ㎛의 두께로 형성하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 그 상한이 10 ㎛, 보다 바람직하게는 5 ㎛이고, 그 하한이 1 ㎛, 보다 바람직하게는 1.5 ㎛이다. 0.5 ㎛ 미만에서는, 상기 제2 피막 자체의 화학적인 안정성이 손상되고, 응착 마모나 확산 마모 등의 마모의 진행이 빨라지는 경우가 있으며, 또한 20 ㎛를 넘으면 막의 강도가 손상되고, 막의 박리나 치핑이 생기며, 최종적으로는 결손에 이르는 경우가 있다.

그리고 이러한 제2 피막은 날끝 능선부로부터 경사면 방향과 여유면 방향으로 각각 적어도 0.5 ㎜의 거리를 두고 넓어진 영역(A1)에서 압축 응력(S1)을 갖고, 상기 영역(A1) 이외의 영역(A2)에서 인장 응력(S2)을 갖는 동시에, 상기 압축 응력(S1)과 상기 인장 응력(S2)이 이하의 수식 I에 의해 규정되는 것을 특징으로 한다.

400 MPa≤ ｜S1-S2｜≤ 3500 MPa [수식 I]

전술한 바와 같이, 날끝 능선부로부터 경사면 방향과 여유면 방향으로 각각 적어도 0.5 ㎜의 거리를 두고 넓어진 영역(A1)은 실질적으로 피삭재에 대해 절삭에 관여하는 부분이며, 이 부분의 응력을 압축 응력(S1)으로 함으로써 인성이 비약적으로 향상된 것이 된다. 여기서 압축 응력이란, 피막에 존재하는 내부 응력(고유 변형)의 일종으로서, 「-」(마이너스)의 수치(단위 : MPa)로 나타내는 응력을 말한다. 이 때문에, 압축 응력이 크다고 하는 개념은 상기 수치의 절대값이 커지는 것을 나타내고, 또한 압축 응력이 작다고 하는 개념은 상기 수치의 절대값이 작아지는 것을 나타낸다.

또한, 이러한 제2 피막에 있어서는, 상기 영역(A1) 이외의 영역(A2)에 있어서의 응력을 인장 응력(S2)으로 함으로써, 막의 밀착력을 더 유지하고, 나아가서는 내마모성의 유지를 도모한 것이다. 여기서 인장 응력이란, 이것도 피막에 존재하는 내부 응력(고유 변형)의 일종으로서, 「+」(플러스)의 수치(단위 : MPa)로 나타내는 응력을 말한다. 이 때문에, 인장 응력이 크다고 하는 개념은 상기 수치가 커지는 것을 나타내고, 또한 인장 응력이 작다고 하는 개념은 상기 수치가 작아지는 것을 나타낸다.

그리고 또한, 본 발명의 제2 피막에 있어서는, 상기 압축 응력(S1)과 상기 인장 응력(S2)이 상기의 수식 I에 의해 규정되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 특히 고도한 레벨에서의 인성과 내마모성의 양립을 도모하는 것이 가능해진 것이다. 상기에 있어서, 압축 응력(S1)과 인장 응력(S2)의 차의 절대값(｜S1-S2｜)이 400 MPa 미만이 되면, 인성의 향상 작용을 충분히 달성할 수 없게 되는 한편, 3500 MPa을 넘으면, 이 제2 피막이 하부층으로부터 박리되는 상태를 초래할 우려가 있다. 압축 응력(S1)과 인장 응력(S2)의 차의 절대값(｜S1-S2｜)은 보다 바람직하게 는 그 상한이 3000 MPa, 보다 바람직하게는 1700 MPa이고, 그 하한이 700 MPa, 보다 바람직하게는 1000 MPa이다.

본 발명의 제2 피막에 있어서, 상기와 같은 응력 분포를 형성하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 기재로서 전술한 바와 같은 초경합금을 사용하며, α형 Al₂O₃로 이루어지는 피막을 공지의 화학적 증착법(CVD법)에 의해 형성하고, 이 피막은 통상 인장 응력을 갖게 되므로 이 피막의 날끝 능선부로부터 경사면 방향과 여유면 방향으로 각각 적어도 0.5 ㎜의 거리를 두고 넓어진 영역(A1)에 대해 브러시 처리, 블러스트 처리(예컨대 샌드 블러스트 처리나 웨이트 블러스트 처리를 포함함), 쇼트 피닝 처리 또는 PVD의 충돌 처리 등의 각종 수법에 의해 압축 응력을 부여함으로써 원하는 응력 분포를 형성할 수 있다.

한편, 이러한 α형 Al₂O₃로 이루어지는 피막은 공지의 물리적 증착법(PVD법)에 의해 형성할 수도 있고, 이 경우 이 피막은 통상 압축 응력을 갖게 되므로, 이 피막의 날끝 능선부로부터 경사면 방향과 여유면 방향으로 각각 적어도 0.5 ㎜의 거리를 두고 넓어진 영역(A1) 이외의 영역(A2)에 대해 가열 처리, 레이저 처리 또는 고주파 처리 등의 각종 수법에 의한 처리를 실시함으로써 그 부분의 압축 응력을 해방하고, 인장 응력을 부여하는 방법을 채용할 수도 있다.

또한, 이러한 응력 분포는 X선 응력 측정 장치에 의한 sin²φ법에 의해, 측정 회절면으로서 α형 Al₂O₃의 (116)면을 선택함으로써 측정할 수 있다. 상기 영역(A1과 A2)은 각각 소정의 면적을 갖는 것이므로, 상기 압축 응력(S1)과 상기 인 장 응력(S2)은 각각, 각 영역에 포함되는 임의의 점, 10점(이들 각 점은 각 영역의 응력을 대표할 수 있도록 서로 0.5 ㎜ 이상의 거리를 두고 선택되는 것이 바람직함)의 응력을 이 방법에 의해 측정하고, 그 평균값을 구함으로써 측정할 수 있다.

이러한 X선을 이용한 sin²φ법은 다결정 재료의 잔류 응력의 측정 방법으로서 널리 이용되고 있는 것이며, 예컨대「X선 응력 측정법」(일본 재료 학회, 1981년 주식회사 양현당 발행)의 54 내지 66 페이지에 상세하게 설명되어 있는 방법을 이용하면 좋다.

또한, 상기와 같이 응력 분포를 2θ-sin²φ 선도로부터 구하기 위해서는 피막의 영율과 프와송 비가 필요하다. 그러나, 상기 영율은 다이내믹 경도계 등을 이용하여 측정할 수 있고, 프와송 비는 재료에 의해 크게 변화하지 않으므로 0.2 전후의 값을 이용하면 좋다. 본 발명에서는, 특별히 정확한 응력값이 중요한 것이 아니라, 응력차가 중요하다. 이 때문에, 2θ-sin²φ선도로부터 응력차를 구할 때 영율을 이용하지 않고 격자 정수 및 격자면 간격을 구함으로써 응력 분포의 대용으로 할 수도 있다.

또한, 본 발명의 제2 피막이 상기와 같이 원소 주기율표의 IVa족 원소, Va족 원소, VIa족 원소, Si, Y, B 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유하는 경우에 있어서도, 거의 동등한 2θ의 위치에 (116)면이 존재하므로, 상기와 동일하게 하여 응력을 측정할 수 있다.

<제1 피막>

본 발명의 제1 피막은 상기 기재와 상기 제2 피막 사이에 위치하며, TiCN으로 이루어지는 것이다. 상기 α형 Al₂O₃로 이루어지는 제2 피막은 상기와 같은 우수한 효과를 갖는 것이지만, 상대적으로 취약하다는 특성을 갖고 있고, 이 때문에 내연마 마모성이 특히 중시되는 절삭 온도가 비교적 낮은 용도에 있어서 보다 고도한 내마모성이 요구되는 경우가 있다. 본 발명의 제1 피막은 정확하게 이러한 요구를 만족시키는 것을 목적으로서 형성되는 것이며, 그 자신이 고온에서의 절삭에 의해 산화되기 쉽다고 하는 특성이 있지만 매우 높은 경도를 갖는 점에서, 상기 제2 피막과 기재 사이에 위치함으로써, 내마모성을 비약적으로 향상시키는 작용을 발휘하는 것이다.

이러한 제1 피막은 TiCN 단독으로 구성할 수 있지만, 산소를 더 함유하고 있어도 좋다. 또한, 이러한 산소의 함유 형태도 특별히 한정되는 것이 아니라, 예컨대 산소가 상기 TiCN의 결정 격자의 정규 위치에 치환형으로서 들어가는 경우, 상기 결정 격자 사이에 침입형으로서 들어가는 경우, 비정질로서 존재하는 경우 등 어느 쪽의 형태라도 좋다.

또한, 제1 피막은 상기한 바와 같이 산소가 함유되는 경우 외에, 원소 주기율표의 IVa족 원소, Va족 원소, VIa족 원소, Si, Y, B 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 함유할 수도 있다. 이들 원소는 산소와 함께 혹은 산소를 포함하지 않고 그 단독으로 함유될 수 있다.

이와 같이 제1 피막은 TiCN 단독으로 구성되는 것 외에, TiCN을 주구성으로 하여, 산소를 비롯한 상기와 같은 각 원소를 함유할 수도 있다.

또한, 이러한 산소 등의 원소의 농도 분포는 상기 원소가 피막 중에 균질하게 분포되는 경우, 결정립계에서 고농도 또는 저농도로 분포되는 경우, 상기 피막의 표면 부분에 있어서 고농도 또는 저농도로 분포되는 경우 등, 어느 쪽의 농도 분포를 갖고 존재하더라도 지장이 없다. 또한, 이러한 산소 등의 원소의 함유 농도는 TiCN의 C 및 N의 합계에 대해 0.1 내지 40 원자％로 함유되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 그 상한이 30 원자％, 보다 바람직하게는 20 원자％이고, 그 하한이 1 원자％, 보다 바람직하게는 5 원자％이다. 0.1 원자％ 미만에서는, 산소 등의 원소를 함유함으로써 유도되는 효과(예컨대, 결정립의 미세화 등)가 나타나지 않는 경우가 있고, 또한 40 원자％를 넘으면 막의 결정 격자가 변형되어 경도나 강도가 저하하는 경우가 있다.

또한, 이러한 제1 피막은 2 내지 20 ㎛의 두께로 형성하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 그 상한이 15 ㎛, 보다 바람직하게는 10 ㎛이고, 그 하한이 2.5 ㎛, 보다 바람직하게는 3 ㎛이다. 2 ㎛ 미만에서는, 마모가 진행되고, 이에 따라 기재가 노출됨으로써 마모가 더욱 현저하게 진행하는 경우가 있으며, 또한 20 ㎛을 넘으면 막의 강도가 손상되고, 막의 박리나 치핑이 발생하여, 최종적으로는 결손에 이르는 경우가 있다.

또한, 이러한 제1 피막은 종횡비가 3 이상인 컬럼형 구조를 갖는 동시에, 그 평균 입경이 0.05 ㎛ 이상 1.5 ㎛ 이하인 결정 조직을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이러한 결정 조직을 가짐으로써, 내연마 마모성을 더욱 향상시킬 수 있다. 여기서 종횡비란, 제1 피막에 포함되는 결정의 평균 입경을 이하와 같은 방법으로 측정하여, 제1 피막의 막 두께를 이 평균 입경으로 나눈 수치를 말한다. 이러한 평균 입경의 측정은 상기 제1 피막의 단면을 경면 가공하는 동시에 결정의 입계를 에칭한 후, 상기 제1 피막의 막 두께의 1/2의 지점에 있어서의 각 결정의 폭(막 두께의 방향에 대해 수직이 되는 방향의 각 결정의 폭)을 측정하여, 그 폭의 평균값을 평균 입경으로 함으로써 측정할 수 있다.

이러한 종횡비가 3 미만의 경우, 내연마 마모성을 향상시킬 수 없게 되는 경우가 있다. 또한, 이 종횡비는 수치가 커질수록 내연마 마모성이 향상되므로, 굳이 그 상한을 규정할 필요는 없지만, 종횡비가 300을 넘으면 결정이 너무 미세하게 되어, 조직이 취약하게 되고 내결손성이 나빠지는 경우가 있다. 종횡비는, 보다 바람직하게는 7 내지 200이며, 보다 바람직하게는 그 상한이 100, 특히 바람직하게는 50이고, 그 하한이 15, 특히 바람직하게는 20이다.

또한, 평균 입경이 0.05 ㎛ 미만인 경우, 결정이 너무 미세하게 되어, 조직이 취약하게 되고 내결손성이 악화되는 경우가 있다. 평균 입경이 1.5 ㎛을 넘으면, 결정의 조직이 거칠게 되어 표면의 요철도 악화되고, 절삭 칩의 흐름 등 절삭 저항이 악화하는 경우가 있다. 평균 입경은, 보다 바람직하게는 O.1 ㎛ 이상 1.O ㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 그 상한이 0.6 ㎛, 특히 바람직하게는 0.4 ㎛이고, 그 하한이 0.15 ㎛, 특히 바람직하게는 0.2 ㎛이다.

이러한 제1 피막은 인장 응력을 갖거나, 또는 인장 응력이 해방되어 실질적으로 응력을 갖고 있지 않은 것이 바람직하다. 제1 피막의 응력을 이러한 응력으 로 함으로써, 기재와의 사이에 고도한 밀착성을 얻을 수 있는 동시에, 특히 우수한 내마모성을 실현할 수 있다.

또한, 이러한 제1 피막은 날끝 능선부로부터 경사면 방향과 여유면 방향으로 각각 적어도 0.5 ㎜의 거리를 두고 넓어진 영역(A1)에서 인장 응력(SS1)을 갖고, 상기 영역(A1) 이외의 영역(A2)에서 인장 응력(SS2)을 갖는 동시에, 상기 인장 응력(SS1)과 상기 인장 응력(SS2)이 이하의 수식 II에 의해 규정되는 것으로 하는 것이 바람직하다.

0≤ ｜SS1-SS2｜≤ 500 MPa [수식 II]

여기서 영역(A1)과 영역(A2)이란, 상기 제2 피막의 경우와 동일한 영역을 나타낸다. 그리고, 인장 응력(SS1)과 인장 응력(SS2)의 차의 절대값(｜SS1-SS2｜)이, 상기 수식 II로 나타내는 범위 내의 것으로 하는 규정은, 상기 제2 피막에 있어서 상기 소정의 응력 분포를 갖는 것을 목적으로 하여 행해지는 영역(A1)에 대한 처리[또는 영역(A2)에 대한 처리]의 영향이, 이 제1 피막에는 실질적으로 전해지지 않는 쪽이 바람직하다는 것을 나타내는 것이다. 즉, 제1 피막에 있어서는, 제2 피막과 같은 응력 분포를 실질적으로 갖고 있을 필요는 없다. 반대로, 인장 응력(SS1)과 인장 응력(SS2)의 차의 절대값(｜SS1-SS2｜)이 500 MPa를 넘으면, 하부층과의 밀착성이 손상되어, 막의 박리나 치핑이 생기고, 최종적으로는 결손에 이른다고 하는 문제점을 갖는 경우가 있다. 인장 응력(SS1)과 인장 응력(SS2)의 차의 절대값(｜SS1-SS2｜)의 상한은 보다 바람직하게는 200 MPa, 보다 더 바람직하게는 100 MPa이다.

이러한 제1 피막은 공지의 CVD법에 의해 형성할 수 있다. 이에 따라, 동시에 제1 피막에 대한 인장 응력을 부여할 수 있다. 한편, 이러한 제1 피막은 공지의 PVD법에 의해 형성할 수도 있고, 이 경우 이 피막은 통상 압축 응력을 갖게 된다. 따라서, 이러한 압축 응력을 인장 응력으로 변경하거나, 혹은 인장 응력을 해방하여 실질적으로 응력을 갖지 않는 상태로 하기 위해서는, 이 제1 피막에 대해 가열 처리, 레이저 처리 또는 고주파 처리 등의 각종 수법에 의한 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

또한, 이러한 제1 피막의 응력은 X선 응력 측정 장치에 의한 sin²φ법에 의해, 측정 회절면으로서 TiCN (422)면을 선택함으로써, 상기 제2 피막의 경우와 동일하게 하여 측정할 수 있다. 또한, 본 발명의 제1 피막이 상기한 바와 같이 산소 등의 원소를 더 함유하는 경우에 있어서도, 거의 동등한 2θ의 위치에 (422)면이 존재하므로, 동일한 방식으로 응력을 측정할 수 있다.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들로만 한정되지 않는다.

<실시예1 내지 5 및 비교예1 내지 4>

WC : 86 질량％, Co : 8.0 질량％, TiC : 2.0 질량％, NbC : 2.0 질량％, ZrC : 2.0 질량％의 배합 비율로 각 원재료 분말을 볼밀을 이용하여 72시간 습식 혼합했다. 이어서, 그 혼합물을 건조한 후 프레스 성형했다. 그리고, 그 후 진공 분위기 속에서 1420℃, 1시간의 조건으로 소결을 행했다.

얻은 소결체의 날끝 능선부에 대해 SiC 브러시 호닝(brush honing) 처리에 의해 모따기 가공을 행하여, ISO·SNMG120408의 팁 형상을 갖는 WC기 초경합금 스루어웨이 절삭 공구(throw-away cutting tool)의 기재를 형성했다.

이 기재 표면에 대해, 화학 증착법인 공지의 열 CVD법을 이용하여 이하의 구성의 피막을 형성했다. 즉, 기재 상에 우선 두께 0.5 ㎛의 TiN 막을 형성하고, 그 위에 제1 피막인 두께 7.0 ㎛의 TiCN 막을 형성하며, 그 위에 두께 0.5 ㎛의 TiN 막을 형성하고, 그 위에 제2 피막인 두께 3.0 ㎛의 α형 Al₂O₃ 막을 형성하며, 그 위에 두께 0.5 ㎛의 TiN 막을 형성함으로써, 기재와 이 기재 상에 형성된 피막을 구비하는 표면 피복 절삭 공구를 제작했다. 상기 피막은 상기와 같이 TiCN으로 이루어지는 제1 피막과 α형 Al₂O₃로 이루어지는 제2 피막을 포함하며, 상기 제1 피막은 상기 기재와 상기 제2 피막 사이에 위치하는 것이다.

이어서, 이와 같이 하여 제작된 표면 피복 절삭 공구의 날끝 능선부로부터 경사면 방향과 여유면 방향으로 각각 0.5 ㎜의 거리를 두고 넓어진 영역(A1)에 대해, 투사압 0.01 내지 0.5 MPa, 투사 거리 0.5 내지 200 ㎜, 미세 분말 농도 5 내지 40 vol％의 조건 하에서 입경 250 ㎛ 이하의 Al₂O₃ 등의 세라믹 지립에 의한 블러스트 처리를 실시함으로써 이하의 표 1에 나타낸 응력 분포(각 제2 피막에 있어서 ｜S1-S2｜값 및 각 제1 피막에 있어서 ｜SS1-SS2｜값)를 갖는 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 4의 표면 피복 절삭 공구를 제작했다. 이러한 본 발명의 실시예 1 내지 5의 표면 피복 절삭 공구는 각각 제2 피막의 상기 영역(A1)에서는 압축 응 력(S1)을 갖고, 상기 영역(A1) 이외의 영역(A2)에서는 인장 응력(S2)을 갖는 것이며, 또한 제1 피막은 인장 응력을 갖거나, 또는 인장 응력이 해방되어 실질적으로 응력을 갖고 있지 않은 것이었다.

또한, 각 실시예 및 비교예의 상기 응력 분포(각 제2 피막에서의 ｜S1-S2｜값 및 각 제1 피막에서의 ｜SS1-SS2｜값)는 상기 블러스트 처리 조건을 상기 수치 범위 내에서 적절하게 조정함으로써 형성되며, 그 응력 분포(각 제2 피막에 있어서의 ｜S1-S2｜값 및 각 제1 피막에 있어서의 ｜SS1-SS2｜값)는 전술한 sin²φ법에 의해 측정했다.

또한, 실시예 1 내지 5의 표면 피복 절삭 공구의 제1 피막은 전술한 방법에 의해 측정한 결과, 종횡비가 35인 컬럼형 구조를 갖는 동시에, 그 평균 입경이 0.3 ㎛인 결정 조직을 갖고 있었다.

그리고, 이들의 표면 피복 절삭 공구에 대해 하기 조건으로 선삭 절삭 시험을 실시하여, 결손이 발생하기까지의 시간을 측정했다. 결손이 발생하기까지의 시간이 길수록, 인성 및 내마모성이 우수한 것을 나타내고 있다.

<시험 조건>

피삭재 : SCM435 홈이 형성된 둥근 막대

절삭 속도 : 230 m/min

이송 속도 : 0.15 ㎜/rev.

절삭 깊이 : 0.5 ㎜

절삭유 : 없음

[표 1]

	제2 피막의 \|S1-S2\|값	제1 피막의 \|SS1-SS2\|값	결손이 발생하기까지의 시간
실시예 1	450 MPa	10 MPa	15.7분
실시예 2	1000 MPa	50 MPa	18.5분
실시예 3	1500 MPa	0 MPa	17.9분
실시예 4	1500 MPa	150 MPa	19.0분
실시예 5	3400 MPa	430 MPa	20.0분
비교예 1	0 MPa	0 MPa	1.2분
비교예 2	50 MPa	30 MPa	2.5분
비교예 3	350 MPa	0 MPa	3.2분
비교예 4	4000 MPa	30 MPa	5.5분

표 1에 의해 명확해진 바와 같이, 표면 피복 절삭 공구의 제2 피막에 대해 상기 수식 I에 있어서의 압축 응력(S1)과 인장 응력(S2) 차의 절대값(｜S1-S2｜)이 400 MPa 이상 3500 MPa 이하인 것(실시예 1 내지 5)은 그 차의 절대값이 그 범위 이외로 되는 것(비교예 1 내지 4)에 비해, 인성 및 내마모성이 고도로 양립된 것이다.

<실시예 6 내지 10>

상기 실시예 1 내지 5에 있어서, 상기 영역(A1)을 날끝 능선부로부터 경사면 방향과 여유면 방향으로 각각 1.5 ㎜의 거리를 두고 넓어진 영역으로 하는 것을 제외하고, 그 외에는 전부 동일하게 하여 실시예 6 내지 10의 표면 피복 절삭 공구를 얻었다(실시예 1 내지 5와 실시예 6 내지 10의 대응 관계는 각각 번호순으로 대응하는 것으로 하고, 표 1에 나타낸 것과 동일한 응력 분포를 나타내도록 조정함).

그리고, 이들의 실시예 6 내지 10의 표면 피복 절삭 공구에 대해, 절삭 깊이를 1.3 ㎜으로 하는 것을 제외하고 그 외에는 전부 상기와 동일한 조건을 채용하여 선삭 절삭 시험을 실시한 바, 상기 실시예 1 내지 5와 동일한 결과를 나타냈다.

이번에 개시된 실시형태 및 실시예는 모든 점에서 예시인 것으로 제한적인 것이 아니라고 생각해야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아닌 청구의 범위에 따라 나타내어지며, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims

기재(8)와, 이 기재(8) 상에 형성된 피막(9)을 구비하는 표면 피복 절삭 공구(1)로서,

상기 피막(9)은 TiCN으로 이루어지는 제1 피막(10)과, α형 Al₂O₃로 이루어지는 제2 피막(11)을 포함하며,

상기 제1 피막(10)은 상기 기재(8)와 상기 제2 피막(11) 사이에 위치하고,

상기 제2 피막(11)은 날끝 능선부(4)로부터 경사면(2) 방향과 여유면(3) 방향으로 각각 적어도 0.5 ㎜의 거리를 두고 넓어진 영역(A1)에서 압축 응력(S1)을 갖고, 상기 영역(A1) 이외의 영역(A2)에서 인장 응력(S2)을 갖는 동시에, 상기 압축 응력(S1)과 상기 인장 응력(S2)이 이하의 수식 I에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 표면 피복 절삭 공구.

400 MPa≤ ｜S1-S2｜≤ 3500 MPa [수식 I]
제1항에 있어서, 상기 제1 피막(10)은 인장 응력을 갖거나, 또는 인장 응력이 해방되어 실질적으로 응력을 갖고 있지 않은 것을 특징으로 하는 표면 피복 절삭 공구.
제1항에 있어서, 상기 제1 피막(10)은 날끝 능선부(4)로부터 경사면(2) 방향 과 여유면(3) 방향으로 각각 적어도 0.5 ㎜의 거리를 두고 넓어진 영역(A1)에서 인장 응력(SS1)을 갖고, 상기 영역(A1) 이외의 영역(A2)에서 인장 응력(SS2)을 갖는 동시에, 상기 인장 응력(SS1)과 상기 인장 응력(SS2)이 이하의 수식 II에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 표면 피복 절삭 공구.

0≤ ｜SS1-SS2｜≤ 500 MPa [수식 II]
제1항에 있어서, 상기 제1 피막(10)은 종횡비가 3 이상인 컬럼형 구조를 갖는 동시에, 그 평균 입경이 0.05 ㎛ 이상 1.5 ㎛ 이하인 결정 조직을 갖는 것을 특징으로 하는 표면 피복 절삭 공구.
제1항에 있어서, 상기 제1 피막(10)은 2 내지 20 ㎛의 두께를 갖고, 상기 제2 피막(11)은 0.5 내지 20 ㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 표면 피복 절삭 공구.
제1항에 있어서, 상기 제1 피막(10)은 산소를 더 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 표면 피복 절삭 공구.
제1항에 있어서, 상기 제1 피막(10)은 원소 주기율표의 IVa족 원소, Va족 원소, VIa족 원소, Si, Y, B 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 더 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 표면 피복 절삭 공구.
제1항에 있어서, 상기 제2 피막(11)은 원소 주기율표의 IVa족 원소, Va족 원소, VIa족 원소, Si, Y, B 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 더 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 표면 피복 절삭 공구.