[發(fā)明專利]表面包覆切削工具有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201380044540.3 | 申請日： | 2013-08-28 |
| 公開（公告）號： | CN104582881B | 公開（公告）日： | 2016-11-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 龍岡翔;巖崎直之;山口健志;長田晃 | 申請（專利權(quán)）人： | 三菱綜合材料株式會社 |
| 主分類號： | B23B27/14 | 分類號： | B23B27/14;C23C16/36 |
| 代理公司： | 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018 | 代理人： | 康泉;王珍仙 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 日本;JP |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 表面 切削 工具 | ||
1.一種表面包覆切削工具，其在由碳化鎢基硬質(zhì)合金、碳氮化鈦基金屬陶瓷或立方晶氮化硼基超高壓燒結(jié)體中的任意一種構(gòu)成的工具基體的表面設(shè)有硬質(zhì)包覆層，所述表面包覆切削工具的特征在于，
所述硬質(zhì)包覆層至少具有通過化學蒸鍍法成膜的Ti和Al的復合碳氮化物層，
所述復合碳氮化物層具有總計平均層厚為1～10μm的交替層疊結(jié)構(gòu)，所述交替層疊結(jié)構(gòu)由以組成式：(Ti1-xAlx)(CyN1-y)表示的區(qū)域A層和區(qū)域B層構(gòu)成，
所述區(qū)域A層中，Al在Ti和Al的總量中所占的含有比例x、及C在C和N的總量中所占的含有比例y分別滿足0.70≤x≤0.80、0.0005≤y≤0.005，其中，x、y均為原子比，并且，若將與所述工具基體的表面平行的面內(nèi)的粒子寬度的平均值設(shè)為平均粒子寬度W、將與所述工具基體的表面垂直的方向的粒子長度的平均值設(shè)為平均粒子長度L，則所述平均粒子寬度W為0.1μm以下，平均粒子長度L為0.1μm以下，
所述區(qū)域B層中，Al在Ti和Al的總量中所占的含有比例x、及C在C和N的總量中所占的含有比例y分別滿足0.85≤x≤0.95、0.0005≤y≤0.005，其中，x、y均為原子比，并且，若將與所述工具基體的表面平行的面內(nèi)的粒子寬度的平均值設(shè)為平均粒子寬度W、將與所述工具基體的表面垂直的方向的粒子長度的平均值設(shè)為平均粒子長度L，則所述平均粒子寬度W為0.1～2.0μm，平均粒子長度L為0.5～5.0μm，
在所述交替層疊結(jié)構(gòu)中，區(qū)域A層和區(qū)域B層交替地至少分別存在1層以上，最上層為所述區(qū)域A層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面包覆切削工具，其特征在于，
關(guān)于所述區(qū)域A層，使用電子背散射衍射裝置，從上述Ti和Al的復合碳氮化物層的縱截面方向分析各個晶粒的晶體取向時，存在觀測到立方晶格的電子背散射衍射圖像的立方晶相和觀測到六方晶格的電子背散射衍射圖像的六方晶相，立方晶相所占的面積相對于立方晶相和六方晶相所占的總計面積的比例為50％以上，
關(guān)于所述區(qū)域B層，六方晶相所占的面積相對于所述立方晶相和六方晶相所占的總計面積的比例為50％以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面包覆切削工具，其特征在于，
關(guān)于所述復合碳氮化物層，從X射線衍射求出立方晶粒的晶格常數(shù)a，所述立方晶粒的晶格常數(shù)a相對于立方晶TiN的晶格常數(shù)aTiN和立方晶AlN的晶格常數(shù)aAlN滿足0.05aTiN+0.95aAlN≤a≤0.4aTiN+0.6aAlN的關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的表面包覆切削工具，其特征在于，
所述硬質(zhì)包覆層通過至少含有三甲基鋁作為反應氣體成分的化學蒸鍍法成膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面包覆切削工具，其特征在于，
在所述Ti和Al的復合碳氮化物層上，形成有由選自Al2O3層、TiN層、TiCN層及TiCNO層中的一層或兩層以上構(gòu)成的最外層作為所述表面包覆切削工具的最外側(cè)的層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面包覆切削工具，其特征在于，
在所述工具基體的表面與最靠近所述工具基體的所述區(qū)域B層之間形成有由TiN層或TiCN層構(gòu)成的中間層。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的表面包覆切削工具，其特征在于，
在所述工具基體的表面與最靠近所述工具基體的所述區(qū)域B層之間形成有由TiN層或TiCN層構(gòu)成的中間層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面包覆切削工具，其特征在于，
所述復合碳氮化物層的總計平均層厚在所述硬質(zhì)包覆層的平均層厚中所占的比例為60％以上100％以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面包覆切削工具，其特征在于，
最遠離所述工具基體的所述區(qū)域A層為所述表面包覆切削工具的最外側(cè)的層，最靠近所述工具基體的所述區(qū)域B層的下表面直接接觸所述工具基體的表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面包覆切削工具，其特征在于，
所述區(qū)域A層的總計平均層厚與所述區(qū)域B層的總計平均層厚的比率在1:9至9:1的范圍。
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