[發(fā)明專利]表面包覆切削工具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410781432.0
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104726848B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設計）人: 奧出正樹;山口健志
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱綜合材料株式會社
• 主分類號: C23C16/40
• 分類號: C23C16/40;C23C16/34
• 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

本發(fā)明的課題在于提供一種硬質(zhì)包覆層在高速重切削、高速斷續(xù)切削中發(fā)揮優(yōu)異的耐剝離性、耐崩刀性的表面包覆切削工具。硬質(zhì)包覆層的下部層的最表面層由規(guī)定的含氧TiCN層構(gòu)成，上部層具有2～15μm的平均層厚且由在化學蒸鍍的狀態(tài)下具有α型晶體結(jié)構(gòu)的Al₂O₃層構(gòu)成，在構(gòu)成該Al₂O₃層的各個晶粒內(nèi)，縱橫尺寸比小于3的晶粒以面積比計占整個上部層的60～90％，且平均粒徑包含于0.1～1.0μm的范圍，對于整個上部層的Al₂O₃晶粒，測定(0001)面的法線所成的傾斜角時，該傾斜角在0～10度的范圍內(nèi)的Al₂O₃晶粒的度數(shù)的總計為傾斜角度數(shù)分布圖中的所有度數(shù)的60％以上，縱橫尺寸比小于3的各個晶粒的晶粒內(nèi)平均方位差小于5度，由此解決前述課題。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種長期顯示優(yōu)異的耐磨性的表面包覆切削工具(以下，稱為包覆工具)。該包覆工具中，即使在高速且斷續(xù)性、沖擊性負載作用于切削刃的斷續(xù)切削條件下進行各種鋼或鑄鐵等的切削加工，硬質(zhì)包覆層也發(fā)揮優(yōu)異的耐剝離性及耐崩刀性。

背景技術(shù)

以往，已知有通常在由碳化鎢(以下，以WC表示)基硬質(zhì)合金或碳氮化鈦(以下，以TiCN表示)基金屬陶瓷構(gòu)成的基體(以下，將這些統(tǒng)稱為工具基體)的表面蒸鍍形成由以下(a)及(b)構(gòu)成的硬質(zhì)包覆層而成的包覆工具：(a)下部層為由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(gòu)成的Ti化合物層；(b)上部層為在化學蒸鍍狀態(tài)下具有α型晶體結(jié)構(gòu)的氧化鋁層(以下，以Al₂O₃層表示)。

但是，如前述的以往的包覆工具，雖然例如在各種鋼或鑄鐵等的連續(xù)切削中發(fā)揮優(yōu)異的耐磨性，但是將此用于高速斷續(xù)切削中時，易發(fā)生包覆層的剝離或崩刀，存在工具壽命變短的問題。

為此，為了抑制包覆層的剝離、崩刀，提出了對下部層、上部層加以改良的各種包覆工具。

例如，專利文獻1中公開有如下內(nèi)容，即包覆層依次層疊有TiCN層與Al₂O₃層，在100μm²區(qū)域觀察時，TiCN層由平均粒子寬度為3～6μm且各粒子的粒徑分布以標準偏差σ計為平均粒子寬度的0.3倍以下的TiCN粒子構(gòu)成，Al₂O₃層由10～30面積％的粒徑為3～6μm的Al₂O₃巨大粒子及70～90面積％的粒徑為0.3～1.5μm的Al₂O₃微細粒子構(gòu)成，由此獲得優(yōu)異的耐崩刀性及耐缺損性。

并且，專利文獻2中公開有如下內(nèi)容，即包覆層包含一層或若干層的耐火物層，至少一層為沿(104)方向集合組織化的密集微細晶體的α型Al₂O₃層，由此顯示出優(yōu)異的表面精加工且顯示出得到很大改良的磨損性及韌性特性。