[發明專利]表面包覆切削工具

有效

• 申請號: 201680062403.6
• 申請日: 2016-10-27
• 公開（公告）號: CN108349016B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 大上強;橋本達生;一宮夏樹
• 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;B23B51/00;B23C5/16;C23C14/06
• 代理公司: 11018 北京德琦知識產權代理有限公司
• 代理人: 康泉;王珍仙<國際申請>=PCT/JP2

本發明的表面包覆切削工具中，在由碳化鎢基硬質合金、TiCN基金屬陶瓷、立方晶氮化硼燒結體及高速工具鋼中的任一種構成的工具基體的表面設有至少包含平均層厚0.5～8.0μm的Al、Cr、Si及Cu的復合氮化物層，關于所述復合氮化物層，在由組成式：(Al_1?a?b?cCr_aSi_bCu_c)N表示的情況下，滿足0.15≤a≤0.40、0.05≤b≤0.20、0.005≤c≤0.05，其中，a、b、c均為原子比，所述復合氮化物層由以六方晶結構為主體的晶體構成，對該氮化物層通過X射線衍射求出的存在于2θ＝55°～65°的范圍內的(110)面的衍射峰的半值寬度為1.0°～3.5°。

技術領域

本申請發明涉及一種在淬火鋼等高硬度材料的切削加工中，硬質包覆層發揮優異的耐崩刀性及耐磨性，且在長期使用中發揮優異的切削性能的表面包覆切削工具(以下，稱為包覆工具)。

本申請主張基于2015年10月28日于日本申請的專利申請2015-211483號及2016年10月26日于日本申請的專利申請2016-209194號的優先權，并將其內容援用于此。

背景技術

一般，作為包覆工具，已知有在各種鋼或鑄鐵等工件材料的旋削加工或平面銑削加工中裝卸自如地安裝在車刀的前端部來使用的可轉位刀片、所述工件材料的鉆孔切削加工等中所使用的鉆頭或小型鉆頭、所述工件材料的端面切削或槽加工、臺肩加工等中所使用的立銑刀、所述工件材料的齒形的切齒加工等中所使用的整體滾刀、刨齒刀等。

并且，以改善包覆工具的切削性能為目的，以往提出了各種建議。

例如，如專利文獻1所示，提出有在碳化鎢(以下，由WC表示)基硬質合金、碳氮化鈦(以下，由TiCN表示)基金屬陶瓷等工具基體的表面包覆一層以上立方晶結構的硬質層，所述立方晶結構由以Cr、Al及Si為主要成分的金屬成分以及選自由C、N、O、B中的至少一種以上元素構成，由此改善了耐缺損性、耐磨性的包覆工具。

并且，專利文獻2中提出有以下內容，即，在基體表面，在至少包覆一層含Si、B的皮膜的包覆工具中，將含Si、B的皮膜作為晶相與非晶相的混合相，且將包含于晶相內的晶粒的最小晶體粒徑設為0.5nm以上且小于20nm，由此不犧牲含Si的耐磨皮膜的高硬度而抑制因過剩殘余壓縮應力而引起的脆化，并改善含Si的耐磨皮膜的韌性，該含Si、B的皮膜作為金屬元素包含選自周期表的4a、5a、6a族金屬及Al中的一種以上的元素及Si元素，且作為非金屬元素包含選自N、C、O、S中的一種以上的元素及B元素。而且，記載有由Cu置換小于10原子％皮膜成分，由此對改善抗氧化性有效的內容。

并且，專利文獻3中記載有如下內容，即，在工具基體表面包覆硬質包覆層而成的包覆工具中，將硬質膜的至少一層設為(MaLb)Xc(其中，M表示選自Cr、Al、Ti、Hf、V、Zr、Ta、Mo、W、Y中的至少一種金屬元素，L表示選自Mn、Cu、Ni、Co、B、Si、S中的至少一種添加元素，X表示選自C、N、O中的至少一種非金屬元素，a表示相對于M與L的總計的M的原子比，b表示相對于M與L的總計的L的原子比，c表示相對于M與L的總計的X的原子比。并且，a、b、c分別滿足0.85≤a≤0.99、0.01≤b≤0.15、a+b＝1、1.00＜c≤1.20。)，由此通過基于作為硬質膜的成分的Cu、Si等的晶粒的微細化、晶體穩定性，高溫硬度變高、耐磨性提高，進一步抗氧化性也提高。