被覆工具制造技术

提供改善了氧化铝层的耐磨损性的被覆工具。切削工具(1)等的被覆工具具备基体(5)和在基体(5)的表面设置的被覆层(6)，在被覆层(6)上具有切削刃(4)和后刀面(3)，被覆层(6)包括至少依次层叠碳氮化钛层(8)和α型结晶构造的氧化铝层(10)的部位，对于基于通过X射线衍射分析而分析出的氧化铝层(10)的峰值算出的取向系数Tc(hkl)，从后刀面(3)中的氧化铝层(10)的表面侧测定出的取向系数Tc1(146)为1.0以上。

Coating tool

A coating tool providing improved abrasion resistance of an alumina layer. The cutting tool (1) coated tools etc. with the matrix in the matrix (5) and (5) coating layer arranged on the surface of the coating layer (6), (6) has a cutting edge (4) and flank (3), the coating layer (6) comprises at least sequentially laminated carbon titanium nitride layer (8) alpha alumina layer and the crystalline structure of the (10) parts for alumina layer by X ray diffraction analysis based on the analysis of the (10) orientation coefficient of the peak of Tc (hkl), calculated from the flank (3) the alumina layer (10) orientation coefficient Tc1 surface side the measured (146) for more than 1.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】被覆工具
本专利技术涉及在基体的表面具有被覆层的被覆工具。
技术介绍
一直以来，已知在超硬合金、金属陶瓷、陶瓷等的基体表面形成有单层或多层碳化钛层、氮化钛层、碳氮化钛层、氧化铝层以及氮化钛铝层等被覆层而成的切削工具等的被覆工具。随着最近的切削加工的高效率化，这样的切削工具被应用于大的冲击施加于切削刃的重型断续切削等的机会增加。在这样苛刻的切削条件下，大的冲击施加于被覆层，容易产生被覆层的卷刃、剥离。因此，要求提高被覆层的耐缺损性而抑制被覆层的卷刃、剥离。作为在上述切削工具中提高耐缺损性的技术，在专利文献1中，公开了通过使氧化铝层的粒径与层厚适当化并且使(012)面的组织化系数(TextureCoefficient：取向系数)为1.3以上，能够形成致密且耐缺损性高的氧化铝层的技术。另外，在专利文献2中，公开了通过使氧化铝层的(012)面的组织化系数为2.5以上，从而氧化铝层中的残余应力容易解放，能够提高氧化铝层的耐缺损性的技术。在专利文献3中，作为在上述切削工具中提高耐磨损性的技术，公开了使位于中间层的正上方的氧化铝层通过将示出不同的X射线衍射图案的2层以上的单位层层叠而成，由此能够提高被膜的强度以及韧性的技术。在专利文献4中，公开了将氧化铝层的(006)面取向系数提高为1.8以上，且将(104)面与(110)面的峰值强度比I(104)/I(110)控制为规定的范围的切削工具。并且，在专利文献5中，公开了使氧化铝层的(104)面与(012)面的峰值强度比I(104)/I(012)在氧化铝层的第二面比下侧的第一面大的切削工具。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特许平6-316758号公报专利文献2：日本特开2003-025114号公报专利文献3：日本特开平10-204639号公报专利文献4：日本特开2013-132717号公报专利文献5：日本特开2009-202264号公报
技术实现思路
用于解决课题的方案本实施方式的被覆工具具备基体和在该基体的表面设置的被覆层，在所述被覆层上具有切削刃和后刀面，所述被覆层包括依次层叠有至少碳氮化钛层与α型结晶构造的氧化铝层的部位，在基于通过X射线衍射分析而分析出的所述氧化铝层的峰值而将由下式表示的值作为取向系数Tc(hkl)时，从所述后刀面中的所述氧化铝层的表面侧进行的测定中检测出的取向系数Tc1(146)为1.0以上，取向系数Tc(hkl)＝{I(hkl)/I0(hkl)}/〔(1/8)×∑{I(HKL)/I0(HKL)}〕，这里，(HKL)是(012)、(104)、(110)、(113)、(024)、(116)、(214)、(146)的结晶面，I(HKL)以及I(hkl)是在所述氧化铝层的X射线衍射分析中检测出的归属于各结晶面的峰值的峰值强度，I0(HKL)以及I0(hkl)是JCPDS卡片No.00-010-0173中记载的各结晶面的标准衍射强度。附图说明图1是本实施方式的被覆工具的一个实施例即切削工具的示意立体图。图2是图1的切削工具的示意剖视图。具体实施方式对示出本实施方式的被覆工具的一个实施方式的切削工具(以下，仅简称为工具)1而言，如图1所示，工具1的一个主面构成前刀面2，侧面构成后刀面3，前刀面2与后刀面3所构成的交叉棱线部构成切削刃4。另外，如图2所示，工具1具备基体5、和在该基体5的表面设置的被覆层6。被覆层6从基体5侧起依次由基底层7、碳氮化钛层8、中间层9、氧化铝层10以及表层11层叠而成。需要说明的是，氧化铝层10由α型结晶构造构成。在本实施方式中，通过X射线衍射分析而在氧化铝层10的峰值中，将由下式表示的值定义为取向系数Tc(hkl)。取向系数Tc(hkl)＝{I(hkl)/I0(hkl)}/〔(1/8)×∑{I(HKL)/I0(HKL)}〕，这里，(HKL)为(012)、(104)、(110)、(113)、(024)、(116)、(214)、(146)的结晶面，I(HKL)以及I(hkl)是在氧化铝层10的X射线衍射分析中检测出的归属于各结晶面的峰值的峰值强度，I0(HKL)以及I0(hkl)是在JCPDS卡片No.00-010-0173中记载的各结晶面的标准衍射强度。而且，将从后刀面3中的氧化铝层10的表面侧测定出的表面侧峰值的取向系数定义为Tc1，在后刀面3中对氧化铝层10的一部分进行研磨而仅残留有氧化铝层10的基体侧部分的状态下进行的测定中检测出的基体侧峰值的取向系数定义为Tc2，将从前刀面2中的氧化铝层10的表面侧测定出的表面侧峰值的取向系数定义为Tc3。根据本实施方式，取向系数Tc1(146)为1.0以上。由此，氧化铝层10的耐磨损性提高。其结果是，工具1成为能够长期使用的工具1。即，认为若取向系数Tc(146)变高，换言之若(146)面的峰值强度I(146)的比率变高，则相对于从氧化铝层10的表面侧沿成膜方向(与表面垂直的方向)施加的冲击，构成氧化铝层10的氧化铝结晶容易变形，从而对破坏的耐性变高。因此，认为通过在氧化铝层10的表面侧提高取向系数Tc(146)，从而在氧化铝层10的表面产生的微小卷刃得到抑制，能够抑制因微小卷刃引起的磨损的进展。Tc1(146)的优选范围是1.1～5.0，尤其优选的范围是1.5～3.5，进一步优选的范围是1.8～3.0。在此，根据本实施方式，在对Tc1(146)与Tc2(146)进行比较时，Tc1(146)比Tc2(146)大。即，Tc2(146)比Tc1(146)小。若取向系数Tc1(146)变高，则向与氧化铝层10的表面平行的方向的热膨胀率变大，因此与比氧化铝层10靠基体侧的基底层的中间层9、碳氮化钛层8的热膨胀率之差变大，处于氧化铝层10变得容易剥离的趋势。于是，通过使Tc2(146)比Tc1(146)小，能够抑制氧化铝层10的剥离。Tc2(146)的优选范围是0.3～1.5。另外，对氧化铝层10的Tc1(146)与Tc2(146)的测定方法进行说明。氧化铝层10的X射线衍射分析利用使用了通常的CuKα线的X射线衍射分析的装置进行测定。在从X射线衍射图求出氧化铝层10的各结晶面的峰值强度时，对在JCPDS卡片的No.00-010-0173中记载的各结晶面的衍射角进行确认，从而对检测出的峰值的结晶面进行确定并测定其峰值强度。在此，通过X射线衍射分析检测出的峰值的确定使用JCPDS卡片来进行，但有时峰值的位置会因存在于被覆层6的残余应力等而偏离。因此，为了对检测出的峰值是否为氧化铝层10的峰值进行确认，在将氧化铝层10研磨后的状态下进行X射线衍射分析，并对在研磨的前后检测出的峰值进行比较。能够根据该差异来确认出是氧化铝层10的峰值。为了测定Tc1(hkl)，对从后刀面3中的氧化铝层10的表面侧测定出的表面侧峰值进行测定。具体而言，从氧化铝层10的表面侧起包括氧化铝层10的基体5侧在内，对氧化铝层10的峰值强度进行测定。更详细而言，在将表层11研磨去除后的状态或者不对表层11进行研磨的状态下，对被覆层6进行X射线衍射分析。对所得到的各峰值的峰值强度进行测定，从而算出取向系数Tc1(hkl)。需要说明的是，在将表层11研磨去除时，也可以将氧化铝层10的厚度的20％以下的厚度去除。另外，即使是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被覆工具，其具备基体和在该基体的表面设置的被覆层，在所述被覆层上具有切削刃和后刀面，所述被覆层包括依次层叠有至少碳氮化钛层和α型结晶构造的氧化铝层的部位，在基于通过X射线衍射分析而分析出的所述氧化铝层的峰值而将由下式表示的值作为取向系数Tc(hkl)时，从所述后刀面中的所述氧化铝层的表面侧进行的测定中检测出的取向系数Tcl(146)为1.0以上，取向系数Tc(hkl)＝{I(hkl)/I

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.28 JP 2014-1740981.一种被覆工具，其具备基体和在该基体的表面设置的被覆层，在所述被覆层上具有切削刃和后刀面，所述被覆层包括依次层叠有至少碳氮化钛层和α型结晶构造的氧化铝层的部位，在基于通过X射线衍射分析而分析出的所述氧化铝层的峰值而将由下式表示的值作为取向系数Tc(hkl)时，从所述后刀面中的所述氧化铝层的表面侧进行的测定中检测出的取向系数Tcl(146)为1.0以上，取向系数Tc(hkl)＝{I(hkl)/I0(hkl)}/〔(1/8)×∑{I(HKL)/I0(HKL)}〕，这里，(HKL)是(012)、(104)、(110)、(113)、(024)、(116)、(214)、(146)的结晶面，I(HKL)以及I(hkl)是在所述氧化铝层的X射线衍...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边贤作，儿玉芳和，谷渕荣仁，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP