[發(fā)明專利]表面包覆切削工具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510031601.3
• 申請(qǐng)日: 2015-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN104816141B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龍岡翔;佐藤賢一;山口健志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱綜合材料株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B23P15/28
• 分類號(hào): B23P15/28;C23C16/30
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 康泉;王珍仙

本發(fā)明提供表面包覆切削工具。在基體表面通過(guò)含有Al(CH₃)₃作為反應(yīng)氣體成分的化學(xué)蒸鍍法成膜的(Ti_1?XAl_X)(C_YN_1?Y)層的Al的平均含有比例X_avg及C的平均含有比例Y_avg(X_avg、Y_avg均為原子比)，滿足0.60≤X_avg≤0.95、0≤Y_avg≤0.005，構(gòu)成復(fù)合氮化物或復(fù)合碳氮化物的層的晶粒中存在具有立方晶結(jié)構(gòu)的晶粒，硬質(zhì)包覆層在測(cè)定晶粒的{111}面的法線相對(duì)于基體表面的法線方向所呈的傾斜角的傾斜角度數(shù)分布中，0～12度的范圍內(nèi)的度數(shù)比例為所有度數(shù)的45％以上，從復(fù)合氮化物或復(fù)合碳氮化物的層的表面?zhèn)仁褂脪呙桦娮语@微鏡觀察組織時(shí)，具有立方晶結(jié)構(gòu)的各個(gè)晶粒在與層厚方向垂直的面內(nèi)具有三角形狀，且由該晶粒的以{111}表示的等價(jià)晶面形成的刻面在與所述層厚方向垂直的面內(nèi)占整體的35％以上的面積比例。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在不銹鋼等的伴有高熱產(chǎn)生并且沖擊性負(fù)荷作用于切削刃的高速斷續(xù)切削加工等中，硬質(zhì)包覆層發(fā)揮優(yōu)異的耐崩刀性的表面包覆切削工具(以下，稱為包覆工具)。

背景技術(shù)

以往，已知有如下包覆工具，其通常在由碳化鎢(以下，以WC表示)基硬質(zhì)合金、碳氮化鈦(以下，以TiCN表示)基金屬陶瓷或立方晶氮化硼(以下，以cBN表示)基超高壓燒結(jié)體構(gòu)成的基體(以下，將這些統(tǒng)稱為基體)表面，通過(guò)物理蒸鍍法包覆形成Ti-Al系的復(fù)合氮化物層作為硬質(zhì)包覆層。已知這種包覆工具發(fā)揮優(yōu)異的耐磨性，用于加工中心或復(fù)合加工機(jī)等的各種用途。

以往的包覆形成有Ti-Al系的復(fù)合氮化物層的包覆工具的耐磨性比較優(yōu)異，但是在高速斷續(xù)切削條件下使用時(shí)易產(chǎn)生崩刀等異常損耗，因此提出有針對(duì)硬質(zhì)包覆層的改善的各種建議。

例如，專利文獻(xiàn)1中公開有通過(guò)在基體表面蒸鍍形成由改性(Al、Ti)N層構(gòu)成的硬質(zhì)包覆層，獲得硬質(zhì)包覆層在高速重切削加工中發(fā)揮優(yōu)異的耐缺損性的包覆工具，所述改性(Al、Ti)N層由滿足組成式(Al_1-XTi_X)N(其中，X以原子比為0.40～0.60)的Al與Ti的復(fù)合氮化物層構(gòu)成，且對(duì)所述復(fù)合氮化物層進(jìn)行基于電子背散射衍射裝置的結(jié)晶方位分析時(shí)示出如下晶體排列，即從表面研磨面的法線方向上在0～15度的范圍內(nèi)具有結(jié)晶方位{111}的晶粒的面積比例為50％以上，并且測(cè)定相鄰的晶粒彼此所呈的角時(shí)，小角晶界(0＜θ≤15°)的比例為50％以上。

并且，專利文獻(xiàn)2中公開有如下包覆工具：在包覆有Ti及Al的復(fù)合氮化物、碳氮化物、碳化物的立銑刀中，將硬質(zhì)包覆層的X射線衍射中的{111}面的衍射強(qiáng)度設(shè)為I(111)，并將{200}面的衍射強(qiáng)度設(shè)為I(200)時(shí)，使I(200)/I(111)的值為2.0以下，由此在超過(guò)洛氏硬度50(C標(biāo)度)的高硬度鋼的切削加工中，改善硬質(zhì)包覆層的粘附性及耐磨性。

然而，上述的專利文獻(xiàn)1、2中公開的包覆工具通過(guò)物理蒸鍍法成膜了硬質(zhì)包覆層，因此無(wú)法使Al的含有比例X成為0.6以上，希望進(jìn)一步提高切削性能。

從這種觀點(diǎn)出發(fā)，還提出有通過(guò)以化學(xué)蒸鍍法形成硬質(zhì)包覆層來(lái)將Al的含有比例X提高至0.9左右的技術(shù)。