[發明專利]表面被覆切削工具及其制造方法

有效

• 申請號: 201780087549.0
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN110352107B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 阿儂薩克·帕索斯;城戶保樹;今村晉也;倉持幸治
• 申請（專利權）人: 住友電工硬質合金株式會社;住友電氣工業株式會社
• 主分類號: B23B27/14
• 分類號: B23B27/14;B23B51/00;B23C5/16;B23D77/00;B23F21/00;B23G5/06;C23C16/34;C23C16/56
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張蘇娜;樊曉煥

一種表面被覆切削工具，包括基材以及形成在所述基材的表面上的覆膜，其中：覆膜包括一層或多層；層中的至少一層為含有硬質顆粒的富Al層；硬質顆粒具有氯化鈉型晶體結構并且包含多個聚集的第一單元相以及介于第一單元相之間的第二單元相；第一單元相包含Al_xTi_1?x的氮化物或碳氮化物；第一單元相中Al的原子比x為0.7至0.96；第二單元相包含Al_yTi_1?y的氮化物或碳氮化物；第二單元相中Al的原子比y為0.5以上且小于0.7；并且，當通過X射線衍射法從覆膜表面的法線方向進行分析時，富Al層在(200)面具有最大峰。

技術領域

本發明涉及一種表面被覆切削工具以及制造該表面被覆切削工具的方法。本申請要求基于2017年2月28日遞交的日本專利申請No.2017-037375的優先權。該日本專利申請的全部內容以引用方式并入本文。

背景技術

日本國家專利公開No.2008-545063(專利文獻1)公開了一種具有Ti_1-xAl_xN覆膜的部件作為表面被覆部件。該Ti_1-xAl_xN覆膜的化學計量系數為0.75x≤0.93，并且晶格常數a為0.412nm至0.405nm并且具有單相立方NaCl結構。Ti_1-xAl_xN覆膜通過CVD(化學氣相沉積)形成。更具體而言，將由AlCl₃、TiCl₄、H₂和Ar組成的第一氣體混合物和由NH₃和N₂組成的第二氣體混合物導入到容納有基材的熱壁型CVD反應器中，以使Ti_1-xAl_xN的晶體生長。通過這種方法形成的覆膜比用已知PVD方法生產的Ti_1-xAl_xN覆膜的Al的含量比率更高。因此，據推測具有覆膜的表面被覆部件具有高抗氧化性和高硬度，并且在高溫下可表現出優異的耐磨性。

日本專利待審查公開No.2014-129562(專利文獻2)公開了一種表面被覆部件。該表面被覆部件具有通過CVD形成的硬質覆膜層。硬質覆膜層包含硬質顆粒，并且該硬質顆粒具有這樣的多層結構：其中NaCl結構的Ti原子比率相對高的AlTiN層和NaCl結構的Ti原子比率相對低的AlTiN層重復堆疊(所謂的層狀相)。該層狀相的層堆疊周期為0.5nm至20nm。該硬質覆膜層的壓痕硬度為3000kgf(s)/mm²(29.4GPa)以上，并且因此具有高硬度，由此專利文獻2的表面被覆部件可表現出優異的耐磨性。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本國家專利公開No.2008-545063

專利文獻2：日本專利待審查公開No.2014-129562

發明內容

本公開的一個方面中的一種表面被覆切削工具為這樣的表面被覆切削工具，其包括：基材以及形成在該基材的表面上的覆膜，該覆膜包括一層或兩層或多層，所述層中的至少一層為含有硬質顆粒的富Al層，硬質顆粒具有氯化鈉型晶體結構，并且包含多個團塊形式的第一單元相以及介于第一單元相的團塊之間的第二單元相，第一單元相由Al_xTi_1-x的氮化物或碳氮化物組成，第一單元相的Al的原子比x為0.7以上0.96以下，第二單元相由Al_yTi_1-y的氮化物或碳氮化物組成，第二單元相的Al的原子比y超過0.5并且小于0.7，當通過X射線衍射在覆膜表面的法線方向上對富Al層進行分析時，富Al層在(200)面呈現最大峰。