[發(fā)明專利]表面被覆切削工具及其制造方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201780087563.0 | 申請日： | 2017-07-07 |
| 公開（公告）號： | CN110382145B | 公開（公告）日： | 2021-09-21 |
| 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人： | 住友電工硬質(zhì)合金株式會社;住友電氣工業(yè)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;C23C16/36;C23C16/56 |
| 代理公司： | 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112 | 代理人： | 張?zhí)K娜;樊曉煥 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 表面 被覆 切削 工具 及其 制造 方法 | ||
1.一種表面被覆切削工具，包括基材以及形成在該基材的表面上的覆膜，
所述覆膜包括一層或兩層或多層，
所述層中的至少一層為包含硬質(zhì)顆粒的富Al層，
所述硬質(zhì)顆粒具有氯化鈉型晶體結(jié)構(gòu)，并且包含多個團(tuán)塊形式的第一單元相以及介于所述第一單元相的所述團(tuán)塊之間的第二單元相，所述第二單元相為細(xì)線形式并且圍繞著所述第一單元相，
所述第一單元相由AlxTi1-x的氮化物或碳氮化物組成，
所述第一單元相的Al的原子比x為0.7以上0.96以下，
所述第二單元相由AlyTi1-y的氮化物或碳氮化物組成，
所述第二單元相的Al的原子比y超過0.5并且小于0.7，
當(dāng)通過X射線衍射在所述覆膜表面的法線方向上對所述富Al層進(jìn)行分析時，所述富Al層在(111)面呈現(xiàn)最大峰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面被覆切削工具，其中所述硬質(zhì)顆粒占所述富Al層的50體積％以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面被覆切削工具，其中所述第一單元相在其100取向上的尺寸為2nm以上15nm以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面被覆切削工具，其中所述覆膜的厚度為3μm以上30μm以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面被覆切削工具，其中所述覆膜包括TiN層、TiC層、TiCN層或TiBN層作為下底層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面被覆切削工具，其中所述富Al層的厚度為1μm以上20μm以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面被覆切削工具，其中所述富Al層的厚度為3μm以上15μm以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面被覆切削工具，其中所述第一單元相在其100取向上的尺寸為2nm以上10nm以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的表面被覆切削工具，其中所述硬質(zhì)顆粒的粒徑為10nm以上1000nm以下。
10.一種用于制造權(quán)利要求1所述的表面被覆切削工具的方法，所述表面被覆切削工具包括基材以及形成在該基材的表面上的覆膜，
所述覆膜包括一層或兩層或多層，
所述層中的至少一層為包含硬質(zhì)顆粒的富Al層，
當(dāng)通過X射線衍射在所述覆膜表面的法線方向上對所述富Al層進(jìn)行分析時，所述富Al層在(111)面呈現(xiàn)最大峰，所述方法包括以下步驟：
形成所述富Al層，
形成所述富Al層的步驟包括
通過CVD形成層狀層的第一步驟，以及
使所述層狀層退火以獲得所述富Al層的第二步驟，
所述第二步驟包括升溫步驟、退火步驟和冷卻步驟，
所述升溫步驟包括以10℃/min以上的速率升高所述層狀層的溫度的操作，
所述退火步驟包括在700℃以上1200℃以下對所述層狀層退火0.1小時以上10小時以下，以獲得所述富Al層的操作，
所述冷卻步驟包括以20℃/min以上的速率對所述富Al層進(jìn)行快速冷卻的操作。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于制造表面被覆切削工具的方法，其中
所述第一步驟包括
在650℃至850℃范圍內(nèi)的溫度以及施加0.5kPa至1.5kPa范圍內(nèi)的壓力的條件下，將第一混合氣體和第二混合氣體混合從而獲得混合氣體的第一操作，以及
在所述溫度和施加的所述壓力的條件下，向所述基材的表面噴射所述混合氣體以形成所述層狀層的第二操作，并且
所述第一混合氣體包括AlCl3氣體、TiCl4氣體和H2氣體以及
所述第二混合氣體包括NH3氣體和Ar氣體。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的用于制造表面被覆切削工具的方法，其中
所述層狀層包含第三單元相和第四單元相，
所述第三單元相和所述第四單元相交替地堆疊，
所述第三單元相由AlsTi1-s的氮化物或碳氮化物組成，
所述第三單元相的Al的原子比s為0.7以上0.95以下，
所述第四單元相由AltTi1-t的氮化物或碳氮化物組成，且
所述第四單元相的Al的原子比t為0.5以上且小于0.7。
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