切削工具制造技术

一种切削工具，其具备基材和设置在上述基材上的覆膜，其中，上述覆膜包含：第一氧化铝层，其设置在上述基材上；钛化合物层，其设置在上述第一氧化铝层的正上方；以及第二氧化铝层，其设置在上述钛化合物层的正上方，在上述第一氧化铝层中，与上述钛化合物层邻接的部分形成界面区域，在上述第一氧化铝层中，不是上述界面区域的部分形成非界面区域，上述界面区域中的氮的含有比例为0.2at％以上且12at％以下，上述非界面区域中的氮的含有比例为0at％以上且0.15at％以下，上述钛化合物层包含与上述第一氧化铝层邻接的多层结构层，上述多层结构层由第一单位层和第二单位层构成，在上述多层结构层中，上述第一单位层以及上述第二单位层分别交替地层叠，上述第一单位层由碳氮化钛构成，上述第二单位层由碳氮氧化钛构成。上述第二单位层由碳氮氧化钛构成。上述第二单位层由碳氮氧化钛构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】切削工具


[0001]本公开涉及切削工具。

技术介绍

[0002]一直以来，使用在基材上覆盖有覆膜的切削工具。例如，日本特开2020
‑
037150号公报(专利文献1)公开了一种包覆切削工具，其具备基材和形成于该基材的表面的包覆层，其中，所述包覆层包含从所述基材侧朝向所述包覆层的表面侧依次层叠的下部层、中间层以及上部层，所述下部层含有一层或两层以上的由Ti和选自由C、N、O以及B组成的群组中的至少一种元素的Ti化合物形成的Ti化合物层，所述中间层含有α型Al2O3，所述上部层含有TiCN，所述下部层的平均厚度为4.0μm以上且10.0μm以下，所述中间层的平均厚度为3.0μm以上且10.0μm以下，所述上部层的平均厚度为1.5μm以上且6.5μm以下，所述上部层的特定的区域中的Σ3晶界的长度相对于全部晶界的合计长度100％的比例为20％以上且60％以下，所述上部层的(111)面的颗粒的比例为30面积％以上。
[0003]另外，日本特开2003
‑
266213号公报(专利文献2)公开了一种含硼膜包覆工具，其特征在于，在由硬质合金、高速钢或特殊钢形成的基体表面，在比氧化铝膜靠工具表面侧的位置包覆含硼膜而成，所述含硼膜由硼以及元素周期表的4a、5a、6a族金属中的一种或两种以上构成的碳化物、氮化物、碳氮化物、碳氧化物、氮氧化物、碳氮氧化物中的任意一种的单层皮膜或两种以上的多层皮膜构成，且具有拉伸残余应力。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2020
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037150号公报
[0007]专利文献2：日本特开2003
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266213号公报

技术实现思路

[0008]本公开所涉及的切削工具具备基材和设置在上述基材上的覆膜，其中，
[0009]上述覆膜包含：
[0010]第一氧化铝层，其设置在上述基材上；
[0011]钛化合物层，其设置在上述第一氧化铝层的正上方；以及
[0012]第二氧化铝层，其设置在上述钛化合物层的正上方，
[0013]在上述第一氧化铝层中，与上述钛化合物层邻接的部分形成界面区域，
[0014]在上述第一氧化铝层中，不是上述界面区域的部分形成非界面区域，
[0015]上述界面区域中的氮的含有比例为0.2at％以上且12at％以下，
[0016]上述非界面区域中的氮的含有比例为0at％以上且0.15at％以下，
[0017]上述钛化合物层包含与上述第一氧化铝层邻接的多层结构层，
[0018]上述多层结构层由第一单位层和第二单位层构成，
[0019]在上述多层结构层中，上述第一单位层以及上述第二单位层分别交替地层叠，
[0020]上述第一单位层由碳氮化钛构成，
[0021]上述第二单位层由碳氮氧化钛构成。
附图说明
[0022]图1是举例示出切削工具的基材的一个方式的立体图。
[0023]图2是本实施方式的一个方式中的切削工具的示意剖视图。
[0024]图3是本实施方式的另一方式中的切削工具的示意剖视图。
[0025]图4是本实施方式的一个方式中的包覆层的示意剖视图。
[0026]图5是表示在覆膜的制造中使用的化学气相蒸镀装置的一个例子的示意剖视图。
[0027]图6是表示与加工面的表面品质对应的等级的照片。
具体实施方式
[0028][本公开所要解决的问题][0029]在专利文献1以及专利文献2中，通过具有上述那样的构成的覆膜，可期待耐磨损性、以及氧化铝层与接触于该氧化铝层的其他层之间的密接性提高，从而使切削工具的寿命变长。
[0030]然而，在近年来的切削加工中，高速化以及高效率化发展，施加于切削工具的负荷增大，存在切削工具的寿命变得短期化的倾向。因此，要求进一步提高切削工具的覆膜的机械特性(例如，耐磨损性、耐熔接性以及耐缺损性等)。
[0031]本公开是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种提高了耐磨损性以及耐缺损性的切削工具。
[0032][本公开的效果][0033]根据本公开，能够提供一种提高了耐磨损性以及耐缺损性的切削工具。
[0034][本公开的实施方式的说明][0035]首先，列举本公开的实施方式进行说明。
[0036][1]本公开所涉及的切削工具具备基材和设置在上述基材上的覆膜，其中，
[0037]上述覆膜包含：
[0038]第一氧化铝层，其设置在上述基材上；
[0039]钛化合物层，其设置在上述第一氧化铝层的正上方；以及
[0040]第二氧化铝层，其设置在上述钛化合物层的正上方，
[0041]在上述第一氧化铝层中，与上述钛化合物层邻接的部分形成界面区域，
[0042]在上述第一氧化铝层中，不是上述界面区域的部分形成非界面区域，
[0043]上述界面区域中的氮的含有比例为0.2at％以上且12at％以下，
[0044]上述非界面区域中的氮的含有比例为0at％以上且0.15at％以下，
[0045]上述钛化合物层包含与上述第一氧化铝层邻接的多层结构层，
[0046]上述多层结构层由第一单位层和第二单位层构成，
[0047]在上述多层结构层中，上述第一单位层以及上述第二单位层分别交替地层叠，
[0048]上述第一单位层由碳氮化钛构成，
[0049]上述第二单位层由碳氮氧化钛构成。
[0050]上述切削工具通过具备上述那样的构成，耐磨损性以及耐缺损性提高。在此，“耐磨损性”是指针对在用于切削加工的情况下覆膜磨损这一情况的耐性。“耐缺损性”是指针对在用于切削加工的情况下覆膜缺损这一情况的耐性。
[0051]上述切削工具用于车削加工等切削加工，但已知在车削加工中成为最高温的不是切削工具的边缘部分(刀尖棱线部)而是稍微远离边缘的部分(切屑所接触的部分)。在该情况下，边缘部分要求高硬度，但在稍微远离边缘的部分要求耐热性、耐缺损性。但是，迄今为止还没有考虑切削工具的边缘和远离边缘的部分各自所要求的性质而对覆膜进行设计。在本公开中，通过在第一氧化铝层的基础上进一步地设置钛化合物层和第二氧化铝层，成功地兼顾切削工具的边缘和远离边缘的部分各自所要求的性质。
[0052][2]优选地，上述第一氧化铝层的厚度大于上述第二氧化铝层的厚度。通过像这样进行规定，形成为耐热性优异的切削工具。
[0053][3]优选地，上述钛化合物层的厚度为1μm以上且11μm以下。通过像这样进行规定，使耐磨损性进一步提高。
[0054][4]优选地，上述第二氧化铝层的厚度为0.2μm以上且6.5μm以下。通过像这样进行规定，使耐缺损性进一步提高。
[0055][5]优选地，上述第一氧化铝层的厚度为2.5μm以上且20.5μm以下。通过像这样进行规本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种切削工具，其具备基材和设置在所述基材上的覆膜，其中，所述覆膜包含：第一氧化铝层，其设置在所述基材上；钛化合物层，其设置在所述第一氧化铝层的正上方；以及第二氧化铝层，其设置在所述钛化合物层的正上方，在所述第一氧化铝层中，与所述钛化合物层邻接的部分形成界面区域，在所述第一氧化铝层中，不是所述界面区域的部分形成非界面区域，所述界面区域中的氮的含有比例为0.2at％以上且12at％以下，所述非界面区域中的氮的含有比例为0at％以上且0.15at％以下，所述钛化合物层包含与所述第一氧化铝层邻接的多层结构层，所述多层结构层由第一单位层和第二单位层构成，在所述多层结构层中，所述第一单位层以及所述第二单位层分别交替地层叠，所述第一单位层由碳氮化钛构成，所述第二单位层由碳氮氧化钛构成。2.根据权利要求1所述的切削工具，其中，所述第一氧化铝层的厚度大于所述第二氧化铝层的厚度。3.根据权利要求1或2所述的切削工具，其中，所述钛化合物层的厚度为1μm以上且11μm以下。4.根据权利要求1至3中任一项所述的切削工...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥野晋，山西贵翔，引地将仁，小林史佳，
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：