[發明專利]表面包覆切削工具及其制造方法

有效

• 申請號: 201580015577.2
• 申請日: 2015-03-26
• 公開（公告）號: CN106132602B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 龍岡翔;佐藤賢一;山口健志
• 申請（專利權）人: 三菱綜合材料株式會社
• 主分類號: B23B27/14
• 分類號: B23B27/14
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司11018
• 代理人: 齊葵,周艷玲

1.一種表面包覆切削工具，在由碳化鎢基硬質合金、碳氮化鈦基金屬陶瓷或立方晶氮化硼基超高壓燒結體中的任意一種構成的工具基體的表面設置有硬質包覆層，所述表面包覆切削工具的特征在于，

(a)所述硬質包覆層至少包含通過化學蒸鍍法而成膜的平均層厚為1～20μm的Ti和Al的復合氮化物層或復合碳氮化物層，在由組成式：(Ti_1-xAl_x)(C_yN_1-y)表示所述復合氮化物層或所述復合碳氮化物層的組成的情況下，所述復合氮化物層或所述復合碳氮化物層的Al在Ti和Al的總量中所占的平均含有比例X_avg及所述復合氮化物層或所述復合碳氮化物層的C在C和N的總量中所占的平均含有比例Y_avg分別滿足0.60≤X_avg≤0.95，0≤Y_avg≤0.005，其中，X_avg、Y_avg均為原子比，

(b)所述復合氮化物層或所述復合碳氮化物層至少包含具有NaCl型面心立方結構的復合氮化物或復合碳氮化物的相，

(c)并且，關于所述復合氮化物層或所述復合碳氮化物層，使用電子背散射衍射裝置，從所述復合氮化物層或所述復合碳氮化物層的縱剖面方向對所述復合氮化物層或所述復合碳氮化物層內的具有NaCl型面心立方結構的各個晶粒的晶體方位進行分析的情況下，測定所述晶粒的晶面即{100}面的法線相對于所述工具基體表面的法線方向所成的傾斜角，將該傾斜角中的在0～45度范圍內的傾斜角按0.25度的間距進行分區，通過合計存在于各分區內的度數而得到的傾斜角度數分布中，在0～10度范圍內的傾斜角分區存在最高峰值，并且存在于所述0～10度范圍內的度數的總計為所述傾斜角度數分布中的所有度數的35％以上，

(d)并且，沿所述工具基體表面的所述法線方向，在所述復合氮化物層或所述復合碳氮化物層中的具有所述NaCl型面心立方結構的晶粒內存在組成式：(Ti_1-xAl_x)(C_yN_1-y)中的Ti和Al的周期性組成變化，周期性變化的x的極大值的平均值與極小值的平均值之差Δx為0.03～0.25，

(e)另外，在所述復合氮化物層或所述復合碳氮化物層中的存在Ti和Al的周期性組成變化的具有NaCl型面心立方結構的晶粒中，該周期性組成變化的沿所述工具基體表面的所述法線方向的周期為3～100nm。

2.根據權利要求1所述的表面包覆切削工具，其特征在于，

在所述復合氮化物層或所述復合碳氮化物層中的存在Ti和Al的周期性組成變化的具有NaCl型面心立方結構的晶粒中，沿該晶粒的由＜001＞表示的等效的晶體方位中的一個方位存在Ti和Al的周期性組成變化，沿該方位的周期為3～100nm，在與該方位正交的面內的Al在Ti和Al的總量中所占的含有比例平均X_O的變化量為0.01以下。

3.根據權利要求1或2所述的表面包覆切削工具，其特征在于，

關于所述復合氮化物層或所述復合碳氮化物層，根據X射線衍射求出的具有NaCl型面心立方結構的晶粒的晶格常數a相對于立方晶TiN的晶格常數a_TiN和立方晶AlN的晶格常數a_AlN滿足0.05a_TiN+0.95a_AlN≤a≤0.4a_TiN+0.6a_AlN的關系。

4.根據權利要求1或2所述的表面包覆切削工具，其特征在于，

從所述縱剖面方向觀察所述復合氮化物層或所述復合碳氮化物層的情況下具有柱狀組織，所述柱狀組織中，所述復合氮化物層或所述復合碳氮化物層內的具有NaCl型面心立方結構的晶粒的平均粒子寬度W為0.1～2.0μm、且平均縱橫尺寸比A為2～10。

5.根據權利要求1或2所述的表面包覆切削工具，其特征在于，

所述復合氮化物層或所述復合碳氮化物層中，具有NaCl型面心立方結構的Ti和Al的復合氮化物或復合碳氮化物的面積比例為70面積％以上。