被覆切削工具制造技术

本发明专利技术提供一种被覆切削工具，其具备基材和形成于该基材表面的被覆层，上述被覆层包含至少一层α型氧化铝层，在上述α型氧化铝层中，由下式(1)表示的(1，2，11)面的织构系数TC(1，2，11)为1.4以上，式(1)中，I(h，k，l)表示上述α型氧化铝层的X射线衍射中(h，k，l)面的峰强度，I0(h，k，l)表示α型氧化铝的JCPDS卡片编号10‑0173中(h，k，l)面的标准衍射强度，(h，k，l)是指(0，1，2)、(1，0，4)、(1，1，0)、(1，1，3)、(0，2，4)、(1，1，6)、(2，1，4)和(1，2，11)八个晶面。

Cover cutting tool

The invention provides a cover cutting tool with a substrate and a coating layer formed on the surface of the substrate containing at least one layer of alpha alumina layer, in the above alpha alumina layer, the texture coefficient TC (1, 2, 11) expressed by the lower (1, 2, 11) surface (1, 2, 11) is more than 1.4, in formula (1), I (h, K, l) is expressed in the above expression. The peak intensity of the X ray diffraction (h, K, l) of the alpha alumina layer, I0 (h, K, l) indicating the standard diffraction intensity of the JCPDS card number of alpha alumina 10 (h, K, l), refers to (0, 1, 2), (1, 0, 4), (1, 1, 0), (1, 1, 0), (1, 1, 3) Eight crystal surfaces.

【技术实现步骤摘要】
被覆切削工具
本专利技术涉及被覆切削工具。
技术介绍
以往，利用化学沉积法在超硬合金制成的基材表面以3～20μm的总膜厚蒸镀形成被覆层而制成的被覆切削工具被用于钢、铸铁等的切削加工广为人知。作为上述被覆层，例如已知选自Ti的碳化物、氮化物、碳氮化物、碳氧化物和碳氮氧化物、以及氧化铝中的一种的单层或两种以上的多层构成的被覆层。日本特表H09-507528号公报(专利文献1)中，作为提高被覆切削工具的耐缺损性(chippingresistance)的技术，记载了通过在控制氧化铝层的粒径和厚度的同时使(104)面的织构系数(TextureCoefficient：取向系数)大于1.5，从而改善磨耗性和韧性等特性。日本专利5902865号公报(专利文献2)中记载了至少碳氮化钛层和α型结晶结构的氧化铝层从基体侧依次位于基体表面的被覆工具，该被覆工具在氧化铝层的X射线衍射分析中，氧化铝层的以Tc(hkl)表示的取向系数Tc(116)在表面侧峰(peak)的表面侧Tc(116)大于在基体侧峰的基体侧Tc(116)，基体侧Tc(116)为0.3～0.7。
技术实现思路
近年来在切削加工中，高速化、高进给化和深进刀化更加显著，要求工具的耐缺损性与以往相比进一步提高。特别是，近年来，钢的高速切削等切削温度达到高温的切削加工增加，在这种苛刻的切削条件下，以往的工具上被覆层的反应磨耗易恶化。由此引发了凹陷磨耗(craterwear)的发生，刀尖脊部强度的不足，其结果产生了发生缺损而无法延长工具寿命这一问题。基于此背景，如上述日本专利文献1和日本专利文献2所公开的工具所示，若仅将α型氧化铝层的晶体取向控制为(104)面或(116)面，则在对被覆切削工具作用有较大负荷的切削加工条件下，耐缺损性不足。本专利技术是为了解决该问题而完成的，目的在于提供可以通过具有优异的耐磨耗性和耐缺损性而延长工具寿命的被覆切削工具。本专利技术人从上述观点出发，对于被覆切削工具的工具寿命的延长进行了反复研究，结果获得了如下见解：若采用包括将α型氧化铝层的规定面的晶体取向合理化在内的以下方案，则可以通过抑制反应磨耗的恶化而提高耐磨耗性并且还可以提高耐缺损性，其结果能够延长工具寿命，从而完成了本专利技术。即，本专利技术如下所述。(1)被覆切削工具，其具备基材和形成于该基材表面的被覆层，上述被覆层包含至少一层α型氧化铝层，在上述α型氧化铝层中，由下式(1)：表示的(1，2，11)面的织构系数TC(1，2，11)为1.4以上，式(1)中，I(h，k，l)表示上述α型氧化铝层的X射线衍射中(h，k，l)面的峰强度，I0(h，k，l)表示α型氧化铝的JCPDS卡片编号10-0173中(h，k，l)面的标准衍射强度，(h，k，l)是指(0，1，2)、(1，0，4)、(1，1，0)、(1，1，3)、(0，2，4)、(1，1，6)、(2，1，4)和(1，2，11)八个晶面。(2)上述(1)所述的被覆切削工具，其中，上述α型氧化铝层中，上述织构系数TC(1，2，11)为2.0以上6.9以下。(3)上述(1)或(2)所述的被覆切削工具，其中，上述α型氧化铝层的(1，1，6)面的残留应力值在至少一部分为-300MPa以上300MPa以下。(4)上述(1)～(3)中任一项所述的被覆切削工具，其中，上述α型氧化铝层的平均厚度为1.0μm以上15.0μm以下。(5)上述(1)～(4)中任一项所述的被覆切削工具，其中，上述被覆层在上述基材与上述α型氧化铝层之间具备TiCN层，上述TiCN层的X射线衍射中(3，1，1)面的峰强度I311相对于上述TiCN层的X射线衍射中(2，2，0)面的峰强度I220之比I311/I220为1.5以上20.0以下。(6)上述(5)所述的被覆切削工具，其中，上述被覆层在上述TiCN层与上述α型氧化铝层之间具备中间层，上述中间层包含选自Ti的碳氧化物、氮氧化物和碳氮氧化物中的至少一种化合物。(7)上述(5)或(6)所述的被覆切削工具，其中，上述TiCN层的平均厚度为2.0μm以上20.0μm以下。(8)上述(1)～(7)中任一项所述的被覆切削工具，其中，上述被覆层的平均厚度为3.0μm以上30.0μm以下。(9)上述(1)～(8)中任一项所述的被覆切削工具，其中，上述被覆层具备TiN层作为与上述基材侧相反侧的最外层。(10)上述(1)～(9)中任一项所述的被覆切削工具，其中，上述基材为超硬合金、金属陶瓷、陶瓷和立方氮化硼烧结体中的任一种。根据本专利技术，能够提供可以通过具有优异的耐磨耗性和耐缺损性而延长工具寿命的被覆切削工具。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式(以下简称为“本实施方式”)进行详细说明，但本专利技术并不限于下述本实施方式。本专利技术可在不超出其主旨的范围内进行各种变形。本实施方式的被覆切削工具具备基材和形成于该基材表面的被覆层。作为被覆切削工具的种类，具体可列举出铣削加工用或旋削加工用刀尖更换型切削刀具(cuttingedgereplaceablecuttinginsert)、钻机(drill)、以及立铣刀(endmill)。本实施方式中的基材只要可用作被覆切削工具的基材，则没有特别限定。作为此类基材，例如可列举出超硬合金、金属陶瓷、陶瓷、立方氮化硼烧结体、金刚石烧结体(diamondsinteredbody)、以及高速钢。其中，如果基材为超硬合金、金属陶瓷、陶瓷、以及立方氮化硼烧结体中的任一种，则耐磨耗性和耐缺损性更优异，故优选。从同样的观点出发，基材更优选为超硬合金。应予说明，基材可为经表面改性的基材。例如，在基材由超硬合金制成的情况下，可在其表面形成脱β层。另外，在基材由金属陶瓷制成的情况下，可在其表面形成硬化层。这样的基材的表面即使进行了改性也可发挥本专利技术的作用效果。本实施方式中的被覆层优选其平均厚度为3.0μm以上30.0μm以下。平均厚度若为3.0μm以上，则耐磨耗性趋于进一步提高，若为30.0μm以下，则与被覆层基材的密合性和耐缺损性趋于进一步提高。从同样的观点出发，被覆层的平均厚度更优选为5.0μm以上27.0μm以下。应予说明，本实施方式的被覆切削工具中各层和整个被覆层的平均厚度可以采用以下方式求出：从各层或整个被覆层的三处以上的截面测定各层的厚度或整个被覆层的厚度，计算其算数平均值。本实施方式中的被覆层包含至少一层α型氧化铝层。在α型氧化铝层中，由下式(1)表示的(1，2，11)面的织构系数TC(1，2，11)为1.4以上。如果织构系数TC(1，2，11)为1.4以上，则(1，2，11)面的峰强度I(1，2，11)的比率提高，其结果可抑制反应磨耗，因此使耐磨耗性优异。从同样的观点出发，α型氧化铝层的织构系数TC(1，2，11)优选为1.5以上，更优选为2.0以上，进一步优选为3.0以上，特别优选为4.0以上。另外，该织构系数TC(1，2，11)优选为6.9以下。此处，式(1)中，I(h，k，l)表示α型氧化铝层的X射线衍射中(h，k，l)面的峰强度，I0(h，k，l)表示α型氧化铝的JCPDS卡片编号10-0173中(h，k，l)面的标准衍射强度，(h，k，l)是指(0，1，2)、(1，0，4)、(1，1，0)、(1，1，3)、(0，2，4)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
被覆切削工具，其具备基材和形成于该基材表面的被覆层，其中，所述被覆层包含至少一层α型氧化铝层，在所述α型氧化铝层中，由下式(1)：

【技术特征摘要】
2016.10.21 JP 2016-2068011.被覆切削工具，其具备基材和形成于该基材表面的被覆层，其中，所述被覆层包含至少一层α型氧化铝层，在所述α型氧化铝层中，由下式(1)：表示的(1，2，11)面的织构系数TC(1，2，11)为1.4以上，式(1)中，I(h，k，l)表示所述α型氧化铝层的X射线衍射中(h，k，l)面的峰强度，I0(h，k，l)表示α型氧化铝的JCPDS卡片编号10-0173中(h，k，l)面的标准衍射强度，(h，k，l)是指(0，1，2)、(1，0，4)、(1，1，0)、(1，1，3)、(0，2，4)、(1，1，6)、(2，1，4)和(1，2，11)八个晶面。2.根据权利要求1所述的被覆切削工具，其中，所述α型氧化铝层中，所述织构系数TC(1，2，11)为2.0以上6.9以下。3.根据权利要求1或2所述的被覆切削工具，其中，所述α型氧化铝层的(1，1，6)面的残留应力值在至少一部分为-300MPa...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤博之，
申请(专利权)人：株式会社泰珂洛，
类型：发明
国别省市：日本,JP