[發明專利]包覆切削工具

有效

• 申請號: 201880048108.4
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN110944776B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 佐佐木智也
• 申請（專利權）人: 株式會社MOLDINO
• 主分類號: B23B27/14
• 分類號: B23B27/14;B23B51/00;B23C5/16;B23D43/00;B23D77/00;B23F21/16;C23C14/06
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 刁興利;康泉

本發明的包覆切削工具具有氮化物的硬質被膜，相對于金屬元素的總量，以70原子％～95原子％含有Ti，以5原子％～30原子％含有Si，相對于金屬元素和非金屬元素的總量，以0.05原子％～0.20原子％含有Ar，所述包覆切削工具為NaCl型的晶體結構，(200)面的衍射峰強度示出最大強度，平均晶體粒徑為5nm～30nm，距離硬質被膜的表面的深度從20nm至200nm的每20nm的各組成中，將金屬元素、氮、氧及碳的合計的含有比率設為100原子％時，氮的含有比率為50.0原子％以上，在包覆切削工具的后刀面中由ISO25178規定的算術平均高度Sa為0.1μm以下，最大高度Sz為2.0μm以下，峰頂點的算術平均曲率Spc(1/mm)的值為5000以下。

技術領域

本發明涉及在工具的表面具有硬質被膜的包覆切削工具。

本申請基于2017年9月27日在日本申請的專利申請2017-185677號主張優先權，并將其內容援引于此。

背景技術

以往，作為提高切削工具等的工具的壽命的技術，采用在工具的表面包覆由各種陶瓷構成的硬質被膜的表面處理技術。在硬質被膜之中，鈦(Ti)和硅(Si)的復合氮化物被膜(以下，Ti和Si的復合氮化物被膜有時記載為“TiSiN”)具有優異的耐磨性。因此，形成有這些硬質被膜的切削工具在高硬度鋼等的切削加工中發揮優異的耐久性。

作為被氮化物被膜包覆的切削工具，例如已知包覆了氮化硅(Si₃N₄)及Si作為獨立的相存在于化合物相中的TiSiN的包覆切削工具(例如，參照專利文獻1)。另外，已知包覆了在微觀組織中微細晶體及非晶質相混合存在的TiSiN的包覆切削工具(例如，參照專利文獻2)。

專利文獻1：日本專利公開2000-334606號公報

專利文獻2：日本專利公開2008-80447號公報

以往的TiSiN，由于沒有充分形成完全的氮化物，而且還含有大量的非晶質相，因此結晶性低。根據本發明人的研究，判明了例如在HRC(洛氏硬度)50以上的高硬度鋼的高能效加工等的工具的負荷大的嚴酷的使用環境下，在包覆了以往的TiSiN的工具中，工具損傷有時會變大，工具壽命有待改善。

發明內容

本發明是鑒于上述情況而提出的，目的在于提供一種提高以Ti和Si為主體的氮化物的耐熱性和耐磨性、且耐久性優異的包覆切削工具。

根據本發明的一個方案，提供一種在工具的表面具有硬質被膜的包覆切削工具，所述硬質被膜是氮化物，相對于金屬(包括半金屬)元素的總量，以70原子％以上且95原子％以下含有鈦(Ti)，以5原子％以上且30原子％以下含有硅(Si)，相對于金屬(包括半金屬)元素和非金屬元素的總量，以0.05原子％以上且0.20原子％以下含有氬(Ar)，所述硬質被膜是NaCl型的晶體結構，由所述NaCl型的晶體結構引起的(200)面的衍射峰強度示出最大強度，平均晶體粒徑為5nm以上且30nm以下，距離所述硬質被膜的表面的深度從20nm至200nm的每20nm的各組成中，將金屬(包括半金屬)元素、氮、氧及碳的合計的含有比率設為100原子％時，氮的含有比率為50.0原子％以上，在所述包覆切削工具的后刀面中，由ISO25178規定的算術平均高度Sa為0.1μm以下，最大高度Sz為2.0μm以下，峰頂點的算術平均曲率Spc(1/mm)的值為5000以下。

優選地，在所述后刀面中，不具有在一定方向上形成的大致平行的研磨痕。

優選地，在所述工具與所述硬質被膜之間具有中間被膜。

優選地，在所述后刀面中，由ISO25178規定的偏度(Ssk)的值為-4.0以上且0以下。

根據本發明，能夠提供一種優異的包覆切削工具，在包覆切削工具中，關于在其表面設置的包括以Ti和Si為主體的氮化物的硬質被膜，在微觀水平控制被膜組織的同時，通過提高膜厚方向上的氮的含有比率，從而提高包覆切削工具的耐久性，。