[發明專利]表面包覆切削工具

有效

• 申請號: 201310225231.8
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN103506639B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 奧出正樹;五十嵐誠;長田晃
• 申請（專利權）人: 三菱綜合材料株式會社
• 主分類號: B23B27/00
• 分類號: B23B27/00;C23C16/44;C23C16/40
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司11018
• 代理人: 康泉,王珍仙

技術領域

本發明涉及一種表面包覆切削工具（以下，稱為包覆工具），其即使在高速且斷續的沖擊性負荷作用于切削刃的斷續切削條件下進行各種鋼或鑄鐵等的切削加工，硬質包覆層也發揮優異的耐剝離性和耐崩刀性，且經長期發揮優異的耐磨損性。

背景技術

以往，已知有通常在由碳化鎢（以下，以WC表示）基硬質合金或碳氮化鈦（以下，以TiCN表示）基金屬陶瓷構成的基體（以下，將它們統稱為工具基體）的表面上蒸鍍形成由以下（a）及（b）構成的硬質包覆層而成的包覆工具：

（a）下部層為Ti化合物層，由Ti的碳化物（以下，以TiC表示）層、氮化物（以下，以TiN表示）層、碳氮化物（以下，以TiCN表示）層、碳氧化物（以下，以TiCO表示）層及碳氮氧化物（以下，以TiCNO表示）層中的一層或兩層以上構成，

（b）上部層為氧化鋁層（以下，以Al2O3層表示），在化學蒸鍍的狀態下具有ɑ型結晶結構。

但是，上述以往的包覆工具，雖然例如在各種鋼或鑄鐵等的連續切削或斷續切削中發揮優異的耐磨損性，但是將此用于高速重切削、高速斷續切削時，容易產生包覆層的剝離、崩刀，存在工具壽命變短的問題。

因此，以抑制包覆層的崩刀為目的，對硬質包覆層的結構提出了各種建議。

例如，如專利文獻1所示，提出有在工具基體的表面包覆作為下部層的Ti化合物層、作為上部層的Al₂O₃層的包覆工具，其中，通過以如下Al₂O₃層構成上部層來實現耐崩刀性的提高：使用場發射型掃描電子顯微鏡測定上部層的Al₂O₃晶粒的結晶面即（0001）面的法線相對于表面研磨面的法線所成的傾斜角，并制作傾斜角度數分布曲線圖時，在0～10度范圍內的傾斜角劃分區域中存在最高峰值，并且存在于0～10度范圍內的度數的合計占傾斜角度數分布曲線圖中的度數整體的45%以上的比例。

并且，例如，如專利文獻2所示，可知在工具基體的表面包覆作為下部層的Ti化合物層、作為上部層的Al₂O₃層的包覆工具中，通過以如下Al₂O₃層構成上部層，從而即使將上部層的Al₂O₃層膜厚化時，也能夠實現耐崩刀性的提高：使用場發射型掃描電子顯微鏡測定上部層的Al₂O₃晶粒的結晶面即（0001）面的法線相對于表面研磨面的法線所成的傾斜角，并制作傾斜角度數分布曲線圖時，在12～22度范圍內的傾斜角劃分區域中存在最高峰值，并且存在于12～22度范圍內的度數的合計占傾斜角度數分布曲線圖中的度數整體的45%以上的比例。

另外，例如，如專利文獻3所示，提出有在工具基體的表面包覆作為下部層的Ti化合物層、作為上部層的Al₂O₃層，并且，介于下部層與上部層之間形成由Al₂O₃層構成的加強層的包覆工具中，上部層由如下Al₂O₃層構成：使用場發射型掃描電子顯微鏡測定上部層的Al₂O₃晶粒的結晶面即（0001）面的法線相對于表面研磨面的法線所成的傾斜角，并制作傾斜角度數分布曲線圖時，在0～15度范圍內的傾斜角劃分區域中存在最高峰值，并且存在于0～15度范圍內的度數的合計占傾斜角度數分布曲線圖中的度數整體的50%以上的比例，另外，加強層由如下Al₂O₃層構成：同樣測定（0001）面的法線相對于表面研磨面的法線所成的傾斜角，并制作傾斜角度數分布曲線圖時，在75～90度范圍內的傾斜角劃分區域中存在最高峰值，并且存在于75～90度范圍內的度數的合計占傾斜角度數分布曲線圖中的度數整體的50%以上的比例，由此實現耐崩刀性的提高。

專利文獻1：日本特開2005-205586號公報

專利文獻2：日本特開2006-305639號公報

專利文獻3：日本特開2007-185751號公報