[發(fā)明專利]刃具

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380062190.3
• 申請(qǐng)日: 2013-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN104797389A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 南徹;山田恭也;西尾悟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 兼房株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B27G13/00
• 分類號(hào): B27G13/00;B27B33/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 趙蘇林;李炳愛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種木材或樹脂用刃具(cutting?tool)，其由鋼或超硬合金(cemented?carbide?alloy)構(gòu)成的母材，以及該刃具的前刀面(rake?face)和后刀面(clearance?face)中的至少一個(gè)上形成的涂層所組成。

背景技術(shù)

例如，已經(jīng)嘗試通過在刃具的前刀面或后刀面之一上形成由氮化鉻構(gòu)成的硬質(zhì)涂層來改善木材用刃具的耐磨性，如專利文獻(xiàn)1中所述。由氮化鉻構(gòu)成的硬質(zhì)涂層提供不能由母材，例如工具鋼單獨(dú)獲得的耐磨性。但是，當(dāng)用于切削具有高含水量的木材時(shí)，鉻組分很可能洗脫，并且由于腐蝕而不能獲得所需的耐久性。因此，已經(jīng)提議用由鉻或氮化鉻構(gòu)成的基礎(chǔ)涂層以及施涂于基礎(chǔ)涂層上的氧化鉻的主涂層來涂布的木材用刃具，例如專利文獻(xiàn)2中所述的木材用刃具。

相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公開號(hào)02-252501

專利文獻(xiàn)2：WO?2009/131159。

本發(fā)明的公開內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題

利用上述由氧化鉻構(gòu)成的主涂層，當(dāng)用于切削具有高含水量的木材時(shí)，鉻組分不太可能洗脫，因此該主涂層在耐蝕性方面是優(yōu)越的。但是，該主涂層在例如韌性和粘合性的性能方面不及由氮化鉻構(gòu)成的基礎(chǔ)涂層，并且有可能剝落。因此，已經(jīng)需要整體上改進(jìn)刃具的耐久性。

本發(fā)明已提議來適宜地解決相關(guān)技術(shù)中的上述問題，并且目的是提供一種具有優(yōu)越耐久性的木材或樹脂用刃具。

解決問題的手段

為克服問題并實(shí)現(xiàn)目的，根據(jù)本申請(qǐng)權(quán)利要求1的本發(fā)明的刃具的主旨為一種木材或樹脂用刃具，其由鋼或超硬合金構(gòu)成的母材，以及在刃具的前刀面和后刀面的至少一個(gè)上形成的涂層所組成，其中該涂層包括由氮氧化鉻構(gòu)成的周期性結(jié)構(gòu)層，其中在涂層的厚度方向上周期性存在高氧區(qū)和低氧區(qū)，高氧區(qū)在組織中具有高氧濃度，低氧區(qū)在組織中具有相比高氧區(qū)較低的氧濃度。

根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求1，與單獨(dú)的氧化鉻層相比，周期性結(jié)構(gòu)層改善了涂層的韌性和粘合性，并且與單獨(dú)的氮化鉻層相比，還改善了涂層的耐蝕性。基于具有高氧濃度的高氧區(qū)，周期性結(jié)構(gòu)層可以防止或減少溫度升高時(shí)的原子擴(kuò)散。這一點(diǎn)轉(zhuǎn)而防止晶粒氧化和粗化，由此能夠使組織精化和增強(qiáng)涂層的耐熱性。

根據(jù)權(quán)利要求2的本發(fā)明的主旨為低氧區(qū)在組織中具有比高氧區(qū)更高的氮濃度，而且周期性結(jié)構(gòu)層具有在對(duì)應(yīng)于高氧區(qū)和低氧區(qū)的層的厚度方向上周期性變高和變低的氮濃度。

根據(jù)權(quán)利要求2的本發(fā)明，通過在周期性結(jié)構(gòu)層的整體組織中尋求氮和氧之間的平衡來增強(qiáng)涂層的韌性、硬度和強(qiáng)度。

根據(jù)權(quán)利要求3的本發(fā)明的主旨為由周期性結(jié)構(gòu)層的剖面組織中的高氧區(qū)和低氧區(qū)產(chǎn)生可通過透射電子顯微鏡觀察到的條紋狀反差(striped?contrast)。

根據(jù)權(quán)利要求3的本發(fā)明，因?yàn)楦哐鯀^(qū)和低氧區(qū)可以以條紋狀反差的形式由透射電子顯微鏡觀察到，所以可以容易地檢驗(yàn)質(zhì)量。

根據(jù)權(quán)利要求4的本發(fā)明的主旨為高氧區(qū)和低氧區(qū)形成為以1?nm至150?nm的周期存在。

根據(jù)權(quán)利要求4的本發(fā)明有效地形成周期性結(jié)構(gòu)層。

根據(jù)權(quán)利要求5的本發(fā)明的主旨為具有包括高氧區(qū)和低氧區(qū)的整體組成的周期性結(jié)構(gòu)層由(Cr_1-aX_a)N_1-bO_b表示的氮氧化鉻構(gòu)成，其中X包括至少一種選自B、C、Al、Si、Ti、V、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Mo、Ta和W的元素，和0≤a≤0.5和0＜b＜0.6。

根據(jù)權(quán)利要求5的本發(fā)明，通過添加由X表示的元素，可以實(shí)現(xiàn)涂層硬度提高和組織精化，并且可以進(jìn)一步增強(qiáng)例如耐磨性和強(qiáng)度。通過根據(jù)加工材料調(diào)節(jié)要添加的元素，可以進(jìn)一步延長(zhǎng)刃具的使用壽命。

發(fā)明效果

在根據(jù)本發(fā)明的刃具中，周期性結(jié)構(gòu)層具有氮化鉻和氧化鉻兩者的優(yōu)點(diǎn)，因此刃具的耐久性得到進(jìn)一步增強(qiáng)。

附圖簡(jiǎn)述

圖1為通過透射電子顯微鏡觀察到的根據(jù)本發(fā)明的周期性結(jié)構(gòu)層的剖面組織的照片；

圖2為顯示借助于俄歇電子能譜裝置分析根據(jù)本發(fā)明的周期性結(jié)構(gòu)層的結(jié)果的圖示；

圖3為說明實(shí)施例中使用的沉積裝置的示意性視圖；

圖4A至4C為顯示實(shí)驗(yàn)1之后切削刃的橫截面的視圖，并且特別地，圖4A顯示實(shí)施例1，圖4B顯示對(duì)比例1，和圖4C顯示對(duì)比例2；