根据本发明专利技术的切削工具包括基材和形成于该基材上的覆膜。所述基材为含有30体积％至80体积％的立方氮化硼、以及结合剂的烧结体。基材中与覆膜接触的表面具有多个由立方氮化硼形成的凸部和多个由结合剂形成的凹部。基材中与覆膜接触的表面的表面粗糙度(Rsub)为0.1μm至0.4μm。覆膜的最外表面的表面粗糙度(Rsurf)为0μm至0.15μm。覆膜的最外表面的表面粗糙度(Rasurf)为0μm至0.1μm。基材中与覆膜接触的表面的表面粗糙度(Rsub)大于覆膜的最外表面的表面粗糙度(Rsurf)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】切削工具
本专利技术涉及一种切削工具，其包括基材和形成于该基材上的覆膜。
技术介绍
一直以来，为提高使用立方氮化硼烧结体等作为基材的切削工具的寿命，已经进行了尝试。例如，已经提出了诸如下述的那些尝试。即，日本专利特开No.2001-220268(PTD1)公开了：通过抛光基材表面和覆膜表面中的至少一者从而将覆膜表面的中心线平均表面粗糙度Ra降低至0.2μm以下。日本专利特开No.2007-283487(PTD2)公开了珩磨面的表面粗糙度Rz被设置在0.1Z至0.5Z的范围内的不重磨刀片。日本专利特开No.2012-157915(PTD3)和日本专利特开No.2012-157916(PTD4)分别公开了：在与覆膜接触的基材表面上形成凹部和凸部，以及通过规定前刀面和后刀面的表面粗糙度、基材上的凹部和凸部的高度绝对值和它们之间的距离绝对值、以及前刀面的表面粗糙度和后刀面的表面粗糙度之间的大小关系，从而维持了基材和覆膜之间的良好密着性，并且实现了在切削加工期间防止附着，并提高了加工表面的质量。日本专利特开No.2005-279821(PTD5)和日本专利特开No.2005-279822(PLD6)分别公开了：规定前刀面和后刀面的表面粗糙度之间的大小关系，从而在维持耐磨性的同时抑制崩裂。引用列表专利文献PTD1：日本专利特开No.2001-220268PTD2：日本专利特开No.2007-283487PTD3：日本专利特开No.2012-157915PTD4：日本专利特开No.2012-157916PTD5：日本专利特开No.2005-279821PTD6：日本专利特开No.2005-279822
技术实现思路
技术问题关于PTD1，在对覆膜施加高负荷的高效加工中，对Ra规定为0.2μm以下、以及抛光基材和覆膜中的至少一者是不充分的，因而可能发生由于表面上溶着(meltingandadhering)所导致的崩裂和/或剥离。关于PTD2，对不具有覆膜的切削工具的基材的表面粗糙度进行规定从而降低溶着。然而，尤其是为了提高在高效加工期间的耐磨性，需要耐热性比立方氮化硼烧结体更高的覆膜，因而仅规定基材的表面粗糙度不足以延长切削工具的寿命。关于PTD3和PTD4，不易于实现立方氮化硼烧结体与覆膜的良好密着力，因而取决于基材上的凹部和凸部的规定，在诸如近年来淬硬钢切削中的渗碳层除去、和高进给切削条件等严苛的切削条件下，有益效果可能不充分。另外，仅规定基材的表面粗糙度不能确保覆膜表面的平滑性，并且对于淬硬钢而言切削阻力的推力分量高于其主力分量，因此不能完全防止负棱面(negativelandface)和后刀面上溶着的增加。关于PTD5和PTD6，没有考虑到以立方氮化硼烧结体作为基材并在其上形成有硬度比基材硬度低的覆膜的工具。特别是，立方氮化硼烧结体较不容易得到与覆膜的良好密着力，并且覆膜的总膜厚低。因此，对于被覆立方氮化硼烧结体的工具，不能提供充分的有益效果。为了解决上述问题而做出了本专利技术，本专利技术的目的是提供一种长寿命的切削工具，即使处于高负荷和高效切削条件下，该切削工具仍允许稳定地加工。解决问题的方案根据本专利技术的切削工具是这样一种切削工具，其包括基材和形成于该基材上的覆膜。所述基材为含有30体积％至80体积％的立方氮化硼、以及结合剂的烧结体。所述结合剂包含至少一种化合物，该化合物由选自在日本使用的元素周期表中第IV族元素(Ti、Zr、Hf)、V族元素(V、Nb、Ta)和VI族元素(Cr、Mo、W)以及铝构成的组中的至少一种元素和选自由硼、碳、氮和氧构成的组中的至少一种元素形成。基材中与覆膜接触的表面具有多个由立方氮化硼形成的凸部和多个由结合剂形成的凹部。覆膜包含至少一层组成为M1xL1y(其中x和y表示原子比(0<x≤1.2且y＝1)；M1为选自在日本使用的元素周期表中第IV族元素、V族元素和VI族元素、铝和硅构成的组中的至少一种元素；并且L1为选自由硼、碳、氮和氧构成的组中的至少一种元素)的层。基材中与覆膜接触的表面的表面粗糙度Rsub为0.1μm至0.4μm。覆膜的最外表面的表面粗糙度Rsurf为0μm至0.15μm。覆膜的最外表面的表面粗糙度Rasurf为0μm至0.1μm。基材中与覆膜接触的表面的表面粗糙度Rsub大于覆膜的最外表面的表面粗糙度Rsurf。专利技术的有益效果由于具有上述构成，本专利技术的切削工具即使是在高负荷和高效切削条件下，仍具有长寿命，并且允许稳定地加工。具体实施方式[本专利技术实施方案的描述]首先，采用下列第(1)至(4)点对本专利技术的实施方案(以下也称为“该实施方案”)进行概述。(1)根据该实施方案的切削工具是这样一种切削工具，其包括基材和形成于该基材上的覆膜。所述基材为含有30体积％至80体积％的立方氮化硼、以及结合剂的烧结体。所述结合剂包含至少一种化合物，该化合物由选自在日本使用的元素周期表中第IV族元素、V族元素和VI族元素以及铝构成的组中的至少一种元素、和选自由硼、碳、氮和氧构成的组中的至少一种元素形成。基材中与覆膜接触的表面具有多个由立方氮化硼形成的凸部和多个由结合剂形成的凹部。覆膜包含至少一层组成为M1xL1y(其中x和y表示原子比(0<x≤1.2且y＝1)；M1为选自在日本使用的元素周期表中第IV族元素、V族元素和VI族元素、铝和硅构成的组中的至少一种元素；并且L1为选自由硼、碳、氮和氧构成的组中的至少一种元素)的层。基材中与覆膜接触的表面的表面粗糙度Rsub为0.1μm至0.4μm。覆膜的最外表面的表面粗糙度Rsurf为0μm至0.15μm。覆膜的最外表面的表面粗糙度Rasurf为0μm至0.1μm。基材中与覆膜接触的表面的表面粗糙度Rsub大于覆膜的最外表面的表面粗糙度Rsurf。由于具有上述构成，根据该实施方案的切削工具即使是在高负荷和高效切削条件下，仍具有长寿命，并且允许稳定地加工。这里，借助于扫描电子显微镜测量的、基材中与覆膜接触的表面的表面粗糙度R表示为Rsub。借助于扫描电子显微镜测量的、覆膜的最外表面的表面粗糙度R表示为Rsurf。借助于触针式轮廓仪测量的、覆膜的最外表面的表面粗糙度Ra表示为Rasurf。借助于扫描电子显微镜测量的表面粗糙度R定义如下。即，首先，将使用扫描电子显微镜在2000倍的倍率下观察的切削工具的刃破裂面的反向散射电子图像放大2.5倍。接下来，选出包括基材和覆膜之间的界面、以及覆膜最外表面的界面的50μm的四方区域，用宽度为0.3mm以下的线分别追踪这两个界面，然后提取。采用图像处理软件(例如具有“Winroof”商标的软件，MITANICORPORATION的产品)将这些线数字化，从而计算各自的平均值，并在水平方向上画出平均线。之后，将平均线分别定义为X轴，并将与其垂直的线定义为Y轴。然后沿着X方向(50μm)对Y值进行积分，并用所得值除以50μm。算出的值是表面粗糙度R。需要注意的是，上面提及的刃破裂面是指，沿着包括工具用于切削处附近的前刀面的法线的平面所截取的、包括基材的前刀面、后刀面和负棱面以及覆膜的前刀面、后刀面和负棱面的截面。此外，借助于触针式轮廓仪测量的表面粗糙度Ra是在用触针式轮廓仪测量工具用于切削处附近的前刀面和后刀面本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种切削工具，包括基材和形成于该基材上的覆膜，其中，所述基材为含有30体积％至80体积％的立方氮化硼、以及结合剂的烧结体，所述结合剂包含至少一种化合物，该化合物由选自在日本使用的元素周期表中第IV族元素、V族元素和VI族元素以及铝构成的组中的至少一种元素和选自由硼、碳、氮和氧构成的组中的至少一种元素形成，所述基材中与所述覆膜接触的表面具有多个由所述立方氮化硼形成的凸部和多个由所述结合剂形成的凹部，所述覆膜包含至少一层组成为M1xL1y(其中x和y表示原子比(0<x≤1.2且y＝1)，M1为选自在日本使用的元素周期表中第IV族元素、V族元素和VI族元素、铝和硅构成的组中的至少一种元素，并且L1为选自由硼、碳、氮和氧构成的组中的至少一种元素)的层，所述基材中与所述覆膜接触的表面的表面粗糙度Rsub为0.1μm至0.4μm，所述覆膜的最外表面的表面粗糙度Rsurf为0μm至0.15μm，所述覆膜的最外表面的表面粗糙度Rasurf为0μm至0.1μm，并且所述基材中与所述覆膜接触的表面的表面粗糙度Rsub大于所述覆膜的最外表面的表面粗糙度Rsurf。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.26 JP 2013-2694371.一种切削工具，包括基材和形成于该基材上的覆膜，其特征在于，所述基材为含有30体积％至80体积％的立方氮化硼、以及结合剂的烧结体，所述结合剂包含至少一种化合物，该化合物由选自在日本使用的元素周期表中第IV族元素、V族元素和VI族元素以及铝构成的组中的至少一种元素和选自由硼、碳、氮和氧构成的组中的至少一种元素形成，所述基材中与所述覆膜接触的表面具有多个由所述立方氮化硼形成的凸部和多个由所述结合剂形成的凹部，所述覆膜包含至少一层组成为M1xL1y的层，其中x和y表示原子比，0<x≤1.2且y＝1，M1为选自在日本使用的元素周期表中第IV族元素、V族元素和VI族元素、铝和硅构成的组中的至少一种元素，并且L1为选自由硼、碳、氮和氧构成的组中的至少一...
【专利技术属性】
技术研发人员：月原望，濑户山诚，冈村克己，
申请(专利权)人：住友电工硬质合金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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