[發明專利]切削工具

有效

• 申請號: 201580065198.4
• 申請日: 2015-11-10
• 公開（公告）號: CN107002270B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 金容賢;金正郁;李成九;安鮮蓉
• 申請（專利權）人: 韓國冶金株式會社
• 主分類號: C25D5/44
• 分類號: C25D5/44;C23C2/12;B23C5/16;B23B27/14
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東

本發明涉及一種適合于高速轉移和高速機加工的切削工具，這是因為該切削工具具有無立方相層(CFL)，就Co含量和硬度來說，該CFL從基材表面到距離該表面的預定深度具有較小差異，由此能夠形成相對較厚的CFL，同時形成具有高硬度的涂層。根據本發明的切削工具包括基材和形成在該基材上的硬涂層膜，該基材包括主要由碳化鎢(WC)構成的顆粒、主要由Co構成的粘結相和包含從由組4a、5a和6a元素構成的組選擇的至少一組的碳化物或碳氮化物的顆粒，或它們的固溶體，其中，所述硬涂層膜至少包括氧化鋁層；從所述基材的表面到10μm至50μm的深度形成有無立方相層(CFL)，在所述無立方相層中未形成有所述碳化物或所述碳氮化物；并且所述CFL的表面的Co含量為所述CFL的最大Co含量的80％以上。

技術領域

本發明涉及一種在基材的表面上形成有硬膜的切削工具，更具體而言，本發明涉及一種通過在基材上形成硬膜而制成的適合于高速進給和高速機加工的切削工具，該基材包括無立方相層(CFL)，其中，表面的鈷(Co)含量、基材中的Co含量和CFL的最大鈷含量之間的差異是最小的。

背景技術

用于切削工具的硬質合金，作為WC硬化相和鈷(Co)粘結金屬相的復合材料，是代表性彌散合金，其中它們的機械特性取決于WC硬化相的顆粒直徑和Co粘結金屬相的量，硬度和韌度相對于彼此特別成反比關系，用于切削工具的硬質合金所需的特性根據機加工方法而變化，因而已經進行了各種嘗試來控制硬質合金的機械特性。

近年來，在機加工市場上，對較短周期時間的需求越來越多，以通過降低成本來提高競爭力。為了減少周期時間，由于機加工條件逐漸地變化到高速、高進給條件，因此越來越需要使相應的切削工具的物理特性具有如下特征，即耐磨性和韌度同時都良好而使得即使在高速、高進給條件下也可以執行良好機加工。

因而，對于涂覆在切削工具上的硬涂層，優選包括在高溫時具有優異穩定性的α相氧化鋁層的涂層，而對于形成為氧化鋁層的底層的MT-TiCN層，由于傾斜于高硬度的趨勢而優選精細均勻的柱狀結構。

在切削工具的基材中發生了非均勻塑性變形的情況下，由于在基材上形成的高硬度膜中容易發生崩裂，因此在垂直于膜的方向上基材特征需要具有穩定性以允許充分展現出高硬度膜的物理特性。

如在專利文獻(韓國專利申請特開公告No.2005-0110822)中描述的，在基材的形成有硬膜的表面部分中，不存在構成基材的立方碳化物的層(無立方相層，下文稱為“CFL”)從表面形成至大約10μm到大約40μm的深度，從而吸收機加工期間產生的沖擊，其中為了使上述膜獲得高硬度，CLF需要具有均勻性(微結構依照位置的均勻性、組成依照位置的均勻性)。

然而，在當前可商業獲得的硬質合金的CLF中，組成差異較大，例如，Co的量從基材的表面到基材的內部變化高達大約2倍，而對于CFL的硬度來說，基材的表面、CLF和內部之間的硬度差異根據Co的量的較大差異也非常大。

由于組成和硬度根據CFL的厚度的顯著差異降低了基材的穩定性，這可能是導致形成在基材上的高硬度膜的特性下降的原因。因而，近來，正在進行集中于減小CFL厚度的研究開發。

然而，由于CFL基本用于吸收機加工期間的沖擊，因此當CLF的厚度顯著減小時，沖擊的吸收性減小而降低了切削工具的耐沖擊性。結果，可能降低切削工具的使用壽命。

發明內容

技術問題

本發明的目的是解決在高硬度膜形成期間由于無立方相層(CFL)引起的限制，其中通過在基材上形成硬膜來提供適用于高速進給和高速機加工的切削工具，該基材由含有作為主要成分的碳化鎢(WC)的顆粒、含有作為主要成分的Co的粘結相以及CFL構成，其中，基材的表面的鈷(Co)含量和CFL的最大Co含量之間的差異是最小的。

技術方案