[發明專利]切削工具及其制造方法

無效

• 申請號: 200780010815.6
• 申請日: 2007-03-26
• 公開（公告）號: CN101410209A
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發明（設計）人: 石井和宏;神田修;藤井貴志
• 申請（專利權）人: 住友金屬工業株式會社
• 主分類號: B23B27/14
• 分類號: B23B27/14;B24C11/00;C23C14/06
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及一種切削工具及其制造方法，特別涉及一種適用于高硬度鋼材的高速切削的切削工具及其制造方法。

背景技術

在高硬度鋼材的高速切削中，有時切削工具的刃面與被切削體的界面溫度上升到1000℃附近，會出現使被切削體成分燒結、附著于切削工具上的情況。當發生被切削體成分附著于切削工具上時，會損傷切削工具的刃面，使切削功能明顯下降。

作為經受這樣嚴酷條件的熱過程的切削工具，以往，采用了以碳化鎢等超硬合金、碳氮化鈦等金屬陶瓷(cermet)作為基材、并將其表面涂敷而成的工具。

例如，在日本專利文獻1中提出：“一種硬質被覆層具有優異的耐熱沖擊性的表面被覆金屬陶瓷制的切削工具，其在由碳化鎢基超硬合金或碳氮化鈦基金屬陶瓷構成的工具基體的表面上，形成有由如下(a)～(c)構成的硬質被覆層：(a)下部層，其由將均是經蒸鍍形成的Ti的碳化物層、氮化物層、碳氮化物層、碳氧化物層以及碳氮氧化物層當中的1層或2層以上層疊而形成的Ti化合物層構成，并具有3～20μm的平均層厚；(b)上部層，其由加熱相變α型氧化鋁層構成，并且具有3～15μm的平均層厚，該加熱相變α型氧化鋁層是對在蒸鍍形成的狀態下具有κ型或θ型的結晶構造的氧化鋁實施加熱相變處理而使結晶構造形成為α型結晶構造，組織中加熱相變生成裂紋(crack)呈分散分布；(c)表面層，其由在蒸鍍形成狀態下具有K型結晶構造的蒸鍍K型氧化鋁層構成，并且具有0.5～2μm的平均層厚”。

另外，在日本專利文獻2中提出：“一種硬質被覆層具有優異的耐熱沖擊性的表面被覆金屬陶瓷制的切削工具，其特征在于，其在由碳化鎢基超硬合金或碳氮化鈦基金屬陶瓷構成的工具基體的表面上，形成有由如下(a)的下部層和(b)的上部層構成的硬質被覆層：(a)下部層，其由將經蒸鍍形成的Ti的碳化物層、氮化物層、碳氮化物層、碳氧化物層以及碳氮氧化物層當中的1層或2層以上層疊而形成的Ti化合物層構成，并且具有3～20μm的平均層厚；(b)上部層，其由以加熱相變α型氧化鋁層的下側層和α型結晶構造的蒸鍍α型氧化鋁層的上側層構成的復合雙層α型氧化鋁層構成；所述下側層是對在蒸鍍形成狀態下具有K型結晶構造的氧化鋁實施加熱相變處理而形成α型結晶構造，其組織中經上述加熱相變處理而產生的相變裂紋呈分散分布，并且所述下側層具有3～15μm的平均層厚；所述上側層具有0.5～2μm的平均層厚，且通過蒸鍍形成”。

在日本專利文獻3中提出：“一種硬質被覆層具有優異的耐熱沖擊性的表面被覆金屬陶瓷制的切削工具，其特征在于，其在由碳化鎢基超硬合金或碳氮化鈦基金屬陶瓷構成的工具基體的表面上，形成有由如下(a)的下部層和(b)的上部層構成的硬質被覆層：(a)下部層，其由均是經化學蒸鍍形成的Ti的碳化物層、氮化物層、碳氮化物層、碳氧化物層以及碳氮氧化物層當中的1層或2層以上形成的Ti化合物層構成，并且具有3～20μm的總平均層厚；(b)上部層由以加熱相變α型氧化鋁層的下側層和蒸鍍α型氧化鋁層的上側層構成的復合雙層α型氧化鋁層構成；所述下側層通過對在經化學蒸鍍形成的狀態下具有κ型結晶構造的氧化鋁實施加熱處理而相變為α型結晶構造，并且其組織中經上述加熱處理而產生的相變裂紋呈分散分布，且具有1～15μm的平均層厚；所述上側層在化學蒸鍍形成狀態下具有α型的結晶構造，并且具有0.1～2μm的平均層厚。”