CN101090790A - 涂覆切削工具及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种涂覆切削工具(1)及其制造方法。所述涂覆切削工具(1)包括基体材料(2)和在基体材料(2)表面上形成的涂层(3)。涂层(3)包括交替层(13)，交替层(13)具有彼此交替层叠的A层(12)和B层(15)中的至少各一层。A层(12)由含有Al和Cr的氮化物形成，并且当构成A层(12)的金属原子的总数表示为1时，Cr原子数的比例大于0并且不大于0.4。B层(15)由含有Ti和Al的氮化物形成，并且当构成B层(15)的金属原子的总数表示为1时，Al原子数的比例大于0并且不大于0.7。

Description

涂覆切削工具及其制造方法
技术领域
本发明涉及涂覆切削工具及其制造方法，特别是具有较长寿命的涂覆切削工具及其制造方法。
背景技术
日本专利公开7-310174(专利文献1)披露了一种由组成物(AlxTi1-x-ySiy)(NzC1-z)(其中，0.05≤x≤0.75，0.01≤y≤0.1，0.6≤z≤1)制成的涂层，该涂层形成在WC基硬质合金、金属陶瓷、高速钢等基体材料的表面上，用于提高涂覆切削工具、耐磨工具等的耐磨性并改善表面保护功能。
但是，随着涂覆切削工具的最近发展，从保护全球环境的观点出发，对不使用切削油溶液的干式加工的需求日益增长，被切削材料多样化，切削速度进一步增大，以便提高加工效率。在这些条件下，涂覆切削工具的切削刃在切削过程中的温度趋向于越来越高，这将导致涂覆切削工具的寿命缩短。因此，对涂覆切削工具的材料性能的要求越来越严格。
基于以上所述，例如，日本专利公开2004-169076(专利文献2)披露了一种由组成物(AlxCr1-x)(N1-α-β-γBαCβOγ)(其中，0.45＜x＜0.75，0≤α＜0.12，0≤β＜0.20，0.01≤γ≤0.25)制成的涂层，目的在于提高耐磨性以及提高抗附着性和耐磨性。此外，日本专利公开2003-34859(专利文献3)披露了一种由组成物(Alb，[Cr1-aVa]c)(C1-dNd)(其中，0.5≤b≤0.8，0.2≤c≤0.5，b+c＝1，0.05≤a≤0.95，0.5≤d≤1)或组成物(Ma，Alb，[Cr1-aVa]c)(C1-dNd)(其中，M是选自Ti、Nb、W、Ta和Mo的至少一种，0.02≤a≤0.3，0.5≤b≤0.8，0.05≤c，a+b+c＝1，0.5≤d≤1，0≤a≤1)的涂层。
专利文献1：日本专利公开No.7-310174
专利文献2：日本专利公开No.2004-169076
专利文献3：日本专利公开No.2003-34859
发明内容
本发明要解决的问题
在严格的切削条件下，像高加工效率下执行干式加工的情况，可以认为，为了保证涂覆切削工具的长寿命，简单地提高涂层的性能，例如硬度是不够的，并且抑制由于切削初期切削刃破碎而造成基体材料暴露是非常重要的。
图1是涂覆切削工具的典型切削刃的示意性放大剖视图。在图1中，涂覆切削工具包括基体材料2和在基体材料2表面上形成的涂层3。涂覆切削工具的切削刃构造为具有前刀面4和后刀面5，二者在许多情况下形成锐角或直角。在这种涂覆切削工具的切削刃上，涂层3在切削刃脊线部分的厚度8大于其在前刀面4的厚度6或者在后刀面5的厚度7。
下面将参考图2(a)到(c)解释涂覆切削工具的切削刃的理想磨损过程。理想地，涂覆切削工具的切削刃如图2(a)所示开始磨损，其中切削刃脊线部分的涂层3逐渐磨掉。随着磨损发展，在如图2(b)所示到达基体材料后，基体材料2和涂层3的表面都露出，如图2(c)所示。
然而，作为对涂覆切削工具磨损部分深入研究的结果，本发明的发明人发现切削刃在尖端处的磨损不是像图2(a)到(c)所示发展的。相反，如图3所示，由于如虚线X所示切削刃脊线部分的破碎，所以在切削初期已经失去了基体材料2的一部分，并且涂覆切削工具的切削刃磨损是从露出基体材料2的一部分10的状态开始发展的。随着从由破碎造成的基体材料2露出的部分开始氧化而形成氧化部分11。这样，当在切削初期露出基体材料2时，基体材料2的露出部分在切削过程中受到相当大的磨损，或者涂层3将从氧化部分11上剥落，在这种情况下难以保证涂覆切削工具的较长寿命。
考虑到上述问题，本发明的目的在于提供一种具有较长寿命的涂覆切削工具及其制造方法。
解决问题的技术手段
本发明提供一种涂覆切削工具，包括基体材料和在基体材料表面上形成的涂层。涂层包括交替层，所述交替层具有彼此交替层叠的A层和B层中的至少各一层。A层由含有Al和Cr的氮化物形成，并且当构成A层的金属原子的总数表示为1时，Cr原子数的比例大于0并且不大于0.4。B层由含有Ti和Al的氮化物形成，并且当构成B层的金属原子的总数表示为1时，Al原子数的比例大于0并且不大于0.7。
这里，在本发明的涂覆切削工具中，B层可以含有Si元素，此时当构成B层的金属原子的总数表示为1时，Si原子数的比例大于0并且不大于0.2。
此外，在本发明的涂覆切削工具中，A层和B层中的至少之一可以含有数量小于30原子％的V(钒)元素。
此外，在本发明的涂覆切削工具中，A层和B层的中至少之一可以含有数量小于10原子％的B(硼)元素。
此外，在本发明的涂覆切削工具中，优选A层和B层各具有不小于0.005μm并且不大于2μm的厚度。
此外，在本发明的涂覆切削工具中，当交替层中的A层厚度和B层厚度分别表示为λa和λb时，优选地，A层和B层之间的厚度比λa/λb满足1≤λa/λb＜5。
此外，在本发明的涂覆切削工具中，当交替层中的A层厚度和B层厚度分别表示为λa和λb时，优选地，A层和B层之间的厚度比λa/λb在最靠近基体材料一侧满足λa/λb＝1，比值λa/λb随着距基体材料的距离增大而不断增大，并且比值λa/λb在距基体材料最远一侧满足1＜λa/λb＜5。
此外，在本发明的涂覆切削工具中，涂层的最下层可以是A层。
再者，在本发明的涂覆切削工具中，作为最下层的A层可以含有数量小于10原子％的Si元素。
再者，在本发明的涂覆切削工具中，优选地，作为最下层的A层具有不小于0.1μm并且不大于2μm的厚度。
此外，在本发明的涂覆切削工具中，涂层的最下层可以是B层。
此外，在本发明的涂覆切削工具中，涂层最上层可以是C层。C层可以由含有Ti和Al的碳氮化物形成，在这种情况下，当构成C层的金属原子的总数表示为1时，Al原子数的比例大于0并且不大于0.7。
再者，在本发明的涂覆切削工具中，C层可以含有Si元素，在这种情况下，当构成C层的金属原子的总数表示为1时，Si原子数的比例大于0并且不大于0.2。
再者，在本发明的涂覆切削工具中，C层可以含有数量小于10原子％的B元素。
再者，在本发明的涂覆切削工具中，优选地，C层具有不小于0.1μm并且不大于2μm的厚度。
此外，在本发明的涂覆切削工具中，优选地，涂层具有不小于0.8μm并且不大于15μm的总厚度。
此外，在本发明的涂覆切削工具中，优选地，涂层具有不小于0GPa并且不大于6GPa的压缩残余应力。
此外，在本发明的涂覆切削工具中，优选地，涂层具有立方晶体结构。
此外，在本发明的涂覆切削工具中，基体材料可以由选自以下群组的至少一种材料制成，所述群组包括：WC基硬质合金、金属陶瓷、高速钢、陶瓷、烧结立方氮化硼、烧结金刚石、烧结氮化硅、氧化铝和碳化钛。
此外，本发明的涂覆切削工具可以是钻头、端铣刀、铣削加工用可转位刀片、车削加工用可转位刀片、金属锯、齿轮切削工具、铰刀或丝锥。
本发明还提供一种制造上述涂覆切削工具的方法，包括：制备基体材料的步骤；以及利用物理汽相沉积法通过交替层叠A层和B层中的至少各一层形成交替层的步骤。
这里，在本发明的涂覆切削工具制造方法中，物理汽相沉积法可以是选自以下群组的至少一种方法，所述群组包括：阴极电弧离子镀法、平衡磁控溅射法和非平衡磁控溅射法。
本发明还提供一种涂覆切削工具，包括基体材料和在基体材料表面上形成的涂层，其中，涂层包括由(Al1-aCra)(其中0＜a≤0.4)的氮化物形成的A层和由(Ti1-x-yAlxSiy)(其中0＜x≤0.7，0≤y≤0.2，x+y≠0)的氮化物形成的B层，并且A层和B层中的至少各一层交替层叠。
此外，在本发明的涂覆切削工具中，涂层的最上层可以是由(Ti1-x-yAlxSiy)(其中0＜x≤0.7，0≤y≤0.2，x+y≠0)的碳氮化物形成的C层。
发明效果
根据本发明，可以提供一种具有较长寿命的涂覆切削工具及其制造方法。
附图说明
图1是涂覆切削工具的切削刃的一个实例的示意性放大剖视图；
图2是表示涂覆切削工具的切削刃的理想磨损的示意性放大剖视图；
图3是表示常规涂覆切削工具的破碎实例的示意性放大剖视图；
图4是根据本发明涂覆切削工具的一个实例的切削刃的示意性放大剖视图；
图5是沿图4的线V-V截取的示意性放大剖视图；
图6是本发明涂覆切削工具的另一个实例的示意性放大剖视图；
图7是在一个实施例中使用的阴极电弧离子镀设备的示意性剖视图；
图8是图7所示阴极电弧离子镀设备的示意性顶部平面图；
图9是本发明涂覆切削工具的一个实例的示意性放大剖视图；以及
图10是本发明涂覆切削工具的另一个实例的示意性放大剖视图。
参考标号的说明
1：涂覆切削工具；2：基体材料；3：涂层；4：前刀面；5：后刀面；6：前刀面处的厚度；7：后刀面处的厚度；8：切削刃脊线部分的厚度；10：部分；11：氧化部分；12：A层；13：交替层；14：C层；101：腔室；103：出气口；104：基体材料支持器；105：气体；106、107、120：阴极；108、109：电弧电源；以及110：偏压电源。
具体实施方式
下面将描述本发明的实施例。在附图中，相同的参考符号表示相同或相应的部分。
本发明的涂覆切削工具包括基体材料和在该基体材料的表面上形成的涂层。涂层包括交替层，该交替层具有交替层叠的A层和B层中的至少各一层。A层由含有Al和Cr的氮化物制成。当构成A层的金属原子的总数表示为1时，Cr原子数的比例大于0并且不大于0.4。B层由含有Ti和Al的氮化物制成。当构成B层的金属原子的总数表示为1时，Al原子数的比例大于0并且不大于0.7。
这里，上述涂层中的A层包括Al，使得A层表现出较高的抗氧化性。A层不仅包括Al，而且包括Cr，使得A层表现出更高的抗氧化性。由于在A层中结合有Al和Cr，所以A层趋向于具有立方晶体结构和增大的硬度。
此外，Cr原子数与构成A层的金属原子的总数之比大于0并且不大于0.4。如果Cr原子数的比例大于0.4，则A层的硬度减小。从提高A层硬度的观点出发，更优选的是，Cr原子数的比例不小于0.2并且不大于0.35。在本发明中，“金属原子”指的是除了氢、氦、氖、氩、氪、氙、氡、氟、氯、溴、碘、砹、氧、硫、硒、碲、氮、磷、砷、锑和碳以外的元素的原子。
此外，Al原子数与构成B层的金属原子的总数之比大于0并且不大于0.7。如果B层中的Al原子数的比例超过0.7，则B层的硬度下降，造成加速磨损。从提高B层硬度的观点出发，更优选的是，B层中的Al原子数的比例不小于0.3并且不大于0.65。
此外，B层也可以包括硅。在B层中包括硅将增大B层的硬度，提高抗氧化性。当在B层中包括硅时，硅原子数与构成B层的金属原子的总数之比优选大于0并且不大于0.2。如果硅原子数的比例大于0.2，则B层容易变脆，反而加速了磨损。在通过热等静压工艺制造由作为B层金属源的合金制成的靶层的情况下，如果硅原子数的比例大于0.2，则由合金制成的靶层将在焙烧过程中断裂，使得难以获得足够形成B层的材料强度。从增大B层的硬度以及提高由合金制成的靶层的强度的观点出发，更优选的是，硅原子数与构成B层的金属原子的总数之比不小于0.05并且不大于0.15。
为了提高在基体材料的表面上形成的涂层对碎裂的抵抗力，本发明的发明人对不同涂膜和涂层的层结构进行了研究。结果他们发现，当涂层包括交替层时，通过交替层叠例如压缩残余应力、硬度等性能不同的上述A层和B层中的至少各一层来形成该交替层，可以提高整个涂层的耐磨性和韧性，如此完成本发明。
在本发明的涂覆切削工具中，如果在基体材料上单独形成A层或B层中任何之一，则将仅获得A层或B层的相关层的性能。
相反，当提供具有交替层叠的A层和B层中的至少各一层的交替层时，A层的性能和B层的性能将在该交替层中彼此补偿，使得与单独提供A层或B层的情况相比，可以提高涂层的性能。
具体而言，假定A层应力较大且硬度较低，而B层应力较小且硬度较高。在这种情况下，B层的高硬度性能弥补A层的低硬度性能，并且B层的小应力性能弥补A层的大应力性能。如此，A层和B层彼此弥补对方的薄弱性能，并且与简单组合A层和B层的情况相比，该涂层表现出显著优于该情况下的性能的性能。如此可以预期本发明的涂覆切削工具的寿命的延长。
此外，当涂层中包括交替层，该交替层具有交替层叠的A层和B层中的至少各一层时，如果由于切削过程中的碎裂等而从涂层的最上层出现裂纹，则可以在组成和晶格不连续的交替层中的层界面处抑制裂纹的扩展。如此，可以预期本发明的涂覆切削工具的寿命的进一步延长。
在本发明中，交替层中A层的层数和B层的层数指的是构成该交替层的A层的层数和B层的层数。例如，当交替层具有依次层叠A层、B层、A层、B层和A层的构造时，则该交替层中的A层的层数和B层的层数分别是3和2。
此外，在本发明中，A层和B层中的至少之一可以包括数量小于30原子％的钒。在这种情况下，即使在切削时A层和/或B层的一个或多个表面在高温环境下经历氧化，具有较低熔点的钒氧化物也会在切削过程中作为润滑剂，因此，可以抑制已切削材料的附着。如果所包含的钒的数量是30原子％或更多，则A层和/或B层的硬度将降低。如果所包含的钒的数量小于15原子％，则可以抑制已切削材料的附着，并且同时可以增大A层和/或B层的硬度。在本发明中，“原子％”指的是原子数相对于构成层的原子总数的百分比(％)。
此外，在本发明中，A层和B层中的至少之一可以包括数量小于10原子的硼。在这种情况下，尽管尚不清楚其机理，但是层的硬度将进一步增大。优点还在于，在切削过程中通过表面氧化形成的硼氧化物趋于特别使层内的Al氧化物致密化。此外，具有较低熔点的硼氧化物在切削过程中作为润滑剂，这可以抑制已切削材料的附着。
优选地，A层和B层各具有不小于0.005μm并且不大于2μm的厚度。这将抑制在涂层的表面产生的裂纹的扩展。如果A层和B层各具有小于0.005μm的厚度，则这些层将彼此混合，在这种情况下，不会获得通过交替层叠A层和B层所预期的效果。如果A层和B层各具有大于2μm的厚度，则也不会获得进一步抑制裂纹扩展的效果。
此外，如图9的示意性横截面视图所示，当λa和λb分别表示交替层13中的A层12和B层15的厚度时，A层12和B层15之间的厚度比λa/λb优选地满足1≤λa/λb＜5，更优选地满足1≤λa/λb＜3。A层不仅如上所述表现出较高的抗氧化性，而且具有较低程度的导热性，使得其不容易将切削时产生的热量传导到基体材料。这样，如果涂层内的A层比例相对增大，则提高整个涂覆切削工具的耐热性。这将特别导致涂覆切削工具在连续切削时的耐磨性的提高。由于涂层内Ti的数量相对降低，所以限制了例如在切削Ti合金时Ti合金与涂覆切削工具的损伤部分的附着，这可以延长涂覆切削工具的寿命。如果λa/λb＜1，则涂层的抗氧化性将降低。如果λa/λb＞5，则不会获得通过层叠A层和B层所预期的抑制裂纹扩展的效果。
此外，如图10的示意性横截面视图所示，当λa和λb分别表示交替层13中的A层12和B层15的厚度时，优选地，A层12和B层15之间的厚度比λa/λb在最靠近基体材料2一侧满足λa/λb＝1，并且λa/λb的值随着距基体材料2距离的增大而不断增大。在距基体材料2最远一侧，该比值优选地满足1＜λa/λb＜5，更优选地满足1＜λa/λb＜3。A层不仅如上所述具有较好的抗氧化性，而且具有较低程度的导热性，使得其不容易将切削时产生的热量传导到基体材料。这样，如果涂层内A层的比例相对增大，则提高整个涂覆切削工具的耐热性。这特别导致了涂覆切削工具在连续切削时的耐磨性的提高。然而，从防止涂层附着的观点出发，交替层叠应力较低的B层是有效的。因此，在最靠近基体材料一侧，B层的比例增大，而A层的比例随着距基体材料的距离增大而不断增大，这可以提高断续切削时的性能，在断续切削过程中载荷施加在切削刃上。此外，由于涂层中的Ti的数量随着距基体材料距离的增大而相对减少，所以限制了例如在切削Ti合金时Ti合金与涂覆切削工具的损伤部分的附着，这可以延长涂覆切削工具的寿命。如果在距基体材料最远一侧λa/λb＜1，则涂层的抗氧化性容易下降。如果λa/λb＞5，则不会获得通过层叠A和B层所预期的抑制裂纹扩展的效果。
在本发明中，涂层的最下层可以是A层。这里，最下层指的是涂层内与基体材料直接接触的一层。当涂层的最下层是A层时，即使在切削过程的早期阶段露出基体材料，也可以抑制基体材料和涂层之间界面的氧化。需要注意的是，当在最下层A层上形成交替层时，可以直接在最下层A层上层叠A层或B层。
此外，作为涂层的最下层的A层可以包括数量小于10原子％的Si。这将增大作为最下层的A层的硬度，并且其组织结构可以变得更细密。
作为涂层的最下层的A层优选地具有不小于0.1μm并且不大于2μm的厚度。如果A层的厚度小于0.1μm，则不会获得通过提供A层作为涂层的最下层所预期的效果。如果A层的厚度超过2μm，则无法预期通过提供A层作为涂层的最下层而获得的效果的进一步提高。
在本发明中，涂层的最下层可以是B层。当B层设置为涂层最下层时，由于B层应力较小，所以将显著增大涂层的耐剥离性，特别是在例如铣削或端铣削等载荷重复施加于切削刃上的断续加工情况下。当构成最下层的B层的金属原子的总数表示为1时，从提高耐剥离性观点出发，优选地，B层内的Al原子数的比例大于0.3并且不大于0.55。此外，在最下层B层上形成交替层的情况下，可以在B层上层叠A层或B层。
在本发明中，涂层的最上层可以是C层。这里，C层由包括Ti和Al的碳氮化物(含有碳和氮的化合物)制成，并且当构成C层的金属原子的总数表示为1时，Al原子数的比例大于0并且不大于0.7。此外，C层可以包括硅。当C层包括硅时，硅原子数与构成C层的金属原子的总数之比大于0并且不大于0.2。提供C层作为涂层的最上层将减小涂层相对于待切削材料的摩擦系数，这可以有助于延长本发明的涂覆切削工具的寿命。一般而言，碳氮化物比氮化物具有较低的相对于待切削材料的摩擦系数。这种摩擦系数的减小被认为是可归因于碳原子。此外，C层的表面在切削过程中比任何其它层的表面受到更高的温度。因此，在本发明中，使C层具有如上所述的组成，以便保证其抗氧化性。从提高抗氧化性的观点出发，更优选地，上述C层中的Al原子数的比例不小于0.3并且不大于0.65，并且上述硅原子数的比例不小于0.05并且不大于0.15。
C层也可以包括数量小于10原子％的硼。在这种情况下，尽管尚不清楚其机理，但是层的硬度将进一步增大。此外，优选这个条件的原因还在于，在切削过程中通过表面氧化形成的硼氧化物可以特别使层内的Al氧化物致密化。再者，具有较低熔点的硼氧化物将在切削过程中作为润滑剂，这可以抑制已切削材料的附着。
优选地，C层具有不小于0.1μm并且不大于2μm的厚度。如果C层的厚度小于0.1μm，则不会获得通过向涂层的最外层提供润滑性所预期的效果。如果C层的厚度超过2μm，则无法预期相关效果的进一步提高。
此外，通过调整氮和碳之间的组成比例，C层可以设有预定颜色。这可以向本发明的涂覆切削工具的外观增加一些设计，这在商业上是有用的。
在本发明中，涂层优选地具有不小于0.8μm并且不大于15μm的总厚度。如果涂层的总厚度小于0.8μm，则其太薄，会导致本发明的涂覆切削工具的寿命较短。如果总厚度大于15μm，则涂层将在切削过程的早期阶段遭受碎裂，同样导致本发明的涂覆切削工具的寿命较短。
需要注意的是，在本发明中，可以通过切割本发明的涂覆切削工具，并通过使用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析横截面来获得上述各个层的厚度以及整个涂层的厚度。
在本发明中，涂层优选地具有不小于0GPa并且不大于6GPa的压缩残余应力。如果压缩残余应力小于0GPa，则其变成拉伸应力，在这种情况下将不会抑制从涂层的最外表面产生的裂纹的扩展。如果压缩残余应力超过6GPa，则应力太大，在这种情况下，在切削过程开始之前，涂层会特别从涂覆切削工具的刃部剥离，会导致涂覆切削工具的寿命缩短。在本发明中，涂层的压缩残余应力指的是整个涂层的压缩残余应力。
在本发明中，涂层优选地具有立方晶体结构。当涂层具有立方晶体结构时，涂层的硬度将增大。例如，以氮化物AlN为例，其通常具有六方晶体结构。其在亚稳相的立方晶体结构的情况下具有0.412nm的晶格常数。同时，在室温和常压下立方晶体结构是稳定相的CrN和VN具有0.414nm的晶格常数，这与具有立方晶体结构的AlN的晶格常数非常接近。如此，在其吸引作用下，AlN得到立方晶体结构，并且硬度增大。涂层中的每一层优选地具有立方晶体结构。可以用本领域公知的X射线衍射仪分析涂层以及涂层内的各个层的晶体结构。
在本发明中，可以采用选自以下群组中的至少一种作为基体材料，该群组包括：WC基硬质合金、金属陶瓷、高速钢、陶瓷、烧结立方氮化硼、烧结金刚石、烧结氮化硅、氧化铝和碳化钛。
本发明的涂覆切削工具可以用作例如钻头、端铣刀、铣削加工用可转位刀片、车削加工用可转位刀片、金属锯、齿轮切削工具、铰刀或丝锥。
图4是本发明的涂覆切削工具的实例的切削刃的示意性放大横截面视图。本发明的涂覆切削工具1包括以下部件：基体材料2；A层12，其作为层叠在基体材料2上的最下层；交替层13，其具有交替层叠在最下层A层12上的A层和B层；以及C层14，其作为层叠在交替层13上的最上层。涂层3构造为具有最下层A层12、交替层13和最上层C层14。
这里，最上层C层14具有较低的相对于待切削材料的摩擦系数。这使切削刃在切削过程中对于待切削材料是光滑的，因而涂层3趋向于磨损掉，而不会遭受碎裂。当A层12设置为与基体材料2接触的最下层时，可以抑制基体材料2一侧的氧化，并且即使在磨损扩展之后，也可以保持基体材料2和涂层3之间的较好附着。在最下层A层12和最上层C层14之间设置耐磨性和韧性极佳的交替层13可以延长本发明的涂覆切削工具1的寿命。
图5是沿图4所示的线V-V截取的示意性放大横截面视图。这里，交替层13具有交替层叠在最下层A层12上的A层12和B层15。在交替层13中，层叠了4层A层12和3层B层15。
这里，可以采用例如(Al1-aCra)氮化物(其中0＜a≤0.4)作为A层12。可以采用例如(Ti1-x-yAlxSiy)氮化物(其中0＜x≤0.7，0≤y≤0.2，x+y≠0)作为B层15。可以采用例如(Ti1-x-yAlxSiy)碳氮化物(其中0＜x≤0.7，0≤y≤0.2，x+y≠0)作为C层14。
图6是本发明的涂覆切削工具的另一实例的示意性放大横截面视图，其特征在于B层15作为涂层3的最下层。如上所述，当B层15作为最下层时，由于B层15的应力较小，所以可以提高基体材料2和涂层3之间的耐剥离性。
这里，可以采用例如具有不小于0.3μm并且不大于0.5μm厚度的(Ti1-x-yAlxSiy)氮化物(其中0.3＜x＜0.5，0≤y≤0.2，x+y≠0)作为图6所示的最下层B层15。可以采用例如以下层作为图6所示的交替层13，该层具有交替层叠的由(Al1-aCra)氮化物(其中0.2＜a＜0.4)制成的A层12和由(Ti1-x-yAlxSiy)氮化物(其中0.3＜x＜0.5，0≤y≤0.2，x+y≠0)制成的B层15。这里，构成交替层13的A层12和B层15的总数可以设为例如不小于640层并且不大于1000层。整个交替层13的厚度可以设为例如不小于2μm并且不大于6μm。此外，可以采用例如具有不小于0.1μm并且不大于0.5μm厚度的(Ti1-x-yAlxSiy)碳氮化物(其中0＜x≤0.7，0≤y≤0.2，x+y≠0)作为图6所示的最上层C层14。
可以用以下方法制造本发明的涂覆切削工具，该方法包括制备基体材料的步骤以及通过利用物理汽相沉积法交替层叠A层和B层中至少的各一层来形成交替层的步骤。这里，可以采用选自以下群组中的至少一种作为物理汽相沉积法，该群组包括：阴极电弧离子镀法、平衡磁控溅射法和非平衡磁控溅射法。
在本发明中，为了在基体材料的表面上形成具有耐磨性的涂层，优选地，由具有较高结晶性的化合物形成涂层。通过研究用于形成涂层的各种方法，本发明的发明人已经发现，优选地使用物理汽相沉积法。虽然物理汽相沉积法包括阴极电弧离子镀法、平衡磁控溅射法、非平衡磁控溅射法等，但特别适合的是具有较高源元素离子化速率的阴极电弧离子镀法。当采用阴极电弧离子镀法时，在形成涂层之前，可以对基体材料的表面进行金属离子轰击处理。其优点在于可以显著改善基体材料和涂层之间的附着性。
这里，例如可以如下执行阴极电弧离子镀法。将基体材料布置在设备中。还布置作为阴极的靶层，并将高电压施加于该靶层上以引起电弧放电，从而使构成该靶层的原子离子化并蒸发。如此将材料沉积在基体材料上。
例如可以如下执行平衡磁控溅射法。将基体材料布置在设备中。在该设备中，还将靶层布置在磁控电极上，该磁控电极设有形成平衡磁场的磁体。在磁控电极和基体材料之间施加高频电以产生气体等离子。使通过气体等离子的产生得到的气体离子撞击靶层，使得从该靶层释放的原子沉积在基体材料上。
此外，可以通过使上述平衡磁控溅射法中的磁控电极产生非平衡磁场来执行非平衡磁控溅射法。
实例
(实例1～18)
<涂覆切削工具的制造>
(1)基体材料的清洁
在图7所示的阴极电弧离子镀设备中，安装以JIS标准P30等级以及形状为JIS标准SPGN120308的硬质合金制成的刀片，作为基体材料2。图8是图7中的设备的示意性顶部平面图。
在图7和图8所示的设备中，在腔室101中设置有用于A层的阴极106，用于B层的阴极107，用于C层的阴极120，这些层是由作为涂层金属源的合金制成的靶层，并设置用于放置基体材料2的旋转式基体材料支持器104。电弧电源108连接到阴极106上，电弧电源109连接到阴极107上。偏压电源110连接到基体材料支持器104上。腔室101中还设置有使气体105进入其中的进气口，以及调节腔室101内部压力的出气口103。该设备设计成这样，即：由真空泵经由出气口103抽吸腔室101内的气体。
在图7所示的设备中，首先，通过真空泵减小腔室101内的压力，并使用设备内的加热器将温度提高到500℃，同时基体材料2是旋转的。对腔室排气，直到腔室101内的压力达到1.0×10-4pa。接下来，通过进气口输入氩气，并使腔室101内的压力保持在3.0Pa。将偏压电源110的电压逐渐增大到-1000V，将基体材料2的表面清洁15分钟。然后，将氩气从腔室101内排出。
(2)涂层的形成
接下来，在基体材料2在中心旋转的同时，形成具有如表1所示的组成物的最下层和交替层。特别是，在输入氮气作为反应气体的同时，并且在基体材料2的温度保持在500℃，反应气体的压力保持在2.0Pa，偏压电源110的电压在从-50V到-200V范围内保持一定值的条件下，将100A的电弧电流供给到每个阴极106和107，以便从中产生金属离子，从而形成表1中实例1～18的最下层和交替层。这里，交替层是通过在最下层上将A层和B层各一层地交替层叠表1所示的层叠层数而形成的。此外，最下层的厚度以及交替层中A和B层的层叠厚度和层数，是利用基体材料的旋转速度调节的。当最下层和交替层达到表1所示的厚度时，停止向蒸发源供给电流。
随后，在每个实例1～18中形成具有表2所示的组成物的C层作为最上层。这里，在将氮气以及甲烷气输入腔室101作为反应气体的同时，在基体材料2的温度保持为400℃，反应气体压力保持在2.0Pa，偏压电源110的电压保持在-350V的条件下，将100A的电弧电流供给到阴极120，使得从阴极120产生金属离子，从而形成表2中的每个实例1～18的最上层。当最上层的厚度达到表2所示厚度时，停止向蒸发源供给电流。表2所示的最上层组成物的氮与碳之间的比例，是通过氮气输入量与甲烷气输入量之比调节的。在这种方式下，制备实例1～18的可转位刀片。
作为比较例，还制备比较例1～3的可转位刀片，其中在与每个实例1～18相同的基体材料上形成如表1所示组成物的的层。
<涂覆切削工具的寿命评价>
将通过上述步骤制备的实例1～18的每个可转位刀片在表3所示的条件下进行干式连续车削试验和干式断续车削试验，以测量切削刃的后刀面磨损量。寿命评价结果示于表2中。在表2中，后刀面磨损量较小则寿命较长。
表1
             最下层                                              交替层
    组成物   厚度(μm)                         A层                            B层
组成物   每层厚度(μm) 层叠层数   厚度(μm) 组成物 每层厚度(μm) 层叠层数 厚度(μm)
  实例1     Al0.7Cr0.3N     0.5   Al0.7Cr0.3N     1     1     1    Ti0.5Al0.5N     1     1     1
  实例2     Al0.7Cr0.3N     0.5   Al0.7Cr0.3N     1     1     1    Ti0.35Al0.65N     1     1     1
  实例3     Al0.7Cr0.3N     0.5   Al0.7Cr0.3N     1     1     1    Ti0.7Al0.3N     1     1     1
  实例4     Al0.7Cr0.3N     0.5   Al0.8Cr0.3N     1     1     1    Ti0.35Al0.65N     1     1     1
  实例5     Al0.7Cr0.3N     0.5   Al0.4Cr0.3N     1     1     1    Ti0.35Al0.65N     1     1     1
  实例6     Al0.7Cr0.3N     0.5   Al0.7Cr0.3N     0.1     10     1    Ti0.5Al0.5N     0.1     10     1
  实例7     Al0.7Cr0.3N     0.5   Al0.7Cr0.3N     0.02     50     1    Ti0.5Al0.5N     0.02     50     1
  实例8     Al0.7Cr0.3N     0.5   Al0.7Cr0.3N     0.007     150     1    Ti0.5Al0.5N     0.007     150     1
  实例9     Al0.7Cr0.3N     0.5   Al0.7Cr0.3N     0.5     4     2    Ti0.5Al0.5N     0.5     4     2
  实例10     Al0.7Cr0.3N     0.5   Al0.7Cr0.3N     0.5     12     6    Ti0.5Al0.5N     0.5     12     6
  实例11     Al0.7Cr0.3N     0.2   Al0.7Cr0.3N     0.02     4     0.08    Ti0.5Al0.5N     0.02     4     0.08
  实例12     Al0.7Cr0.3N     0.5   Al0.7Cr0.3N     0.02     50     1    Ti0.4Al0.5Si0.1N     0.02     50     1
  实例13     Al0.7Cr0.3N     0.5   Al0.7Cr0.3N     0.02     50     1    Ti0.45Al0.5B0.05N     0.02     50     1
  实例14     Al0.7Cr0.25Si0.05N     0.5   Al0.7Cr0.25Si0.05N     0.5     4     2    Ti0.5Al0.5N     0.5     4     2
  实例15     Al0.7Cr0.2V0.1N     0.5   Al0.7Cr0.2V0.1N     0.5     4     2    Ti0.5Al0.5N     0.5     4     2
  实例16     Ti0.6Al0.4N     0.5   Al0.7Cr0.3N     0.005     320     1.6    Ti0.6Al0.4N     0.005     320     1.6
  实例17     Ti0.55Al0.45N     0.5   Al0.7Cr0.3N     0.004     320     1.3    Ti0.55Al0.45N     0.004     320     1.3
  实例18     Ti0.6Al0.4N     0.5   Al0.73Cr0.27N     0.006     250     1.5    Ti0.6Al0.4N     0.006     250     1.5
  比较例1     TiN     0.5   Ti0.5Al0.5N     2.7     1     2.7    -     -     -     -
  比较例2     TiN     0.5   Al0.7Cr0.3N     2.7     1     2.7    -     -     -     -
  比较例3     TiN     0.5   Ti0.5Al0.5C0.4N0.6     2.7     1     2.7    -     -     -     -
表2
                 最上层                         整个涂层          后刀面磨损量(mm)
组成物     厚度(μm)     厚度(μm)     硬度(GPa)    压缩残余应力(GPa)      结晶性     连续切削     断续切削
  实例1     Ti0.5Al0.5C0.4N0.6     0.7     3.2     29     2.1     立方晶     0.083     0.083
  实例2     Ti0.5Al0.5C0.4N0.6     0.7     3.2     34     2.6     立方晶     0.077     0.071
  实例3     Ti0.5Al0.5C0.4N0.6     0.7     3.2     28     1.5     立方晶     0.079     0.080
  实例4     Ti0.5Al0.5C0.4N0.6     0.7     3.2     27     2.1     立方晶     0.088     0.087
  实例5     Ti0.5Al0.5C0.4N0.6     0.7     3.2     28     2.8     立方晶     0.095     0.093
  实例6     Ti0.5Al0.5C0.4N0.6     0.7     3.2     32     2.7     立方晶     0.072     0.066
  实例7     Ti0.5Al0.5C0.4N0.6     0.7     3.2     34     3.3     立方晶     0.069     0.063
  实例8     Ti0.5Al0.5C0.4N0.6     0.7     3.2     31     3.1     立方晶     0.070     0.071
  实例9     Ti0.5Al0.5C0.4N0.6     0.7     5.2     28     2.8     立方晶     0.062     0.063
  实例10     Ti0.5Al0.5C0.4N0.6     0.7     13.2     35     5.8     立方晶     0.065     0.061
  实例11     Ti0.5Al0.5C0.4N0.6     0.5     0.9     30     0.5     立方晶     0.105     0.111
  实例12     Ti0.4Al0.5Si0.1C0.4N0.6     0.7     3.2     41     3.0     立方晶     0.052     0.050
  实例13     Ti0.45Al0.5B0.05C0.4N0.6     0.7     3.2     38     2.9     立方晶     0.051     0.048
  实例14     Ti0.5Al0.5C0.4N0.6     0.7     5.2     33     4.3     立方晶     0.061     0.060
  实例15     Ti0.5Al0.5C0.4N0.6     0.7     5.2     32     4.2     立方晶     0.063     0.060
  实例16     Ti0.6Al0.4C0.4N0.6     0.7     4.4     33     3.4     立方晶     0.071     0.035
  实例17     Ti0.55Al0.45C0.3N0.7     0.7     3.8     35     3.6     立方晶     0.070     0.033
  实例18     Ti0.6Al0.4C0.4N0.6     0.9     4.4     33     3.4     立方晶     0.068     0.028
  比较例1     -     -     3.2     28     2.5     立方晶     0.350     0.310
  比较例2     -     -     3.2     34     4.2     立方晶     0.280     破碎
  比较例3     -     -     3.2     30     1.2     立方晶     破碎     破碎
表3
    连续切削     断续切削
被切削材料     SCM440(HB＝300)     SCM440(HB＝300)
切削速度(m/min)     300     300
进给量(mm/转)     0.3     0.3
切削深度(mm)     2.0     1.5
切削时间(min)     40     40
从表2可以看出，可以发现与A层和B层都未用作最下层并且未在最下层上形成A和B层的交替层的比较例1～3的可转位刀片相比，使用A层作为最下层、A和B层的交替层形成在最下层上并且C层形成在交替层上作为最上层的实例1～15的可转位刀片和使用B层作为最下层、A和B层的交替层形成在最下层上并且C层形成在交替层上作为最上层的实例16～18的可转位刀片明显减小了在连续车削和断续车削试验中切削刃处的后刀面磨损量，它们每一个都有相当长的寿命。
需要注意，表1中的“每层厚度”指构成交替层的每一层A层和B层各自的厚度。表1和2的“厚度”指最下层、交替层、最上层和涂层中每一层的整个厚度。
此外，表1的“层叠层数”指在A和B层彼此交替层叠的交替层中包括的各个A层和B层的层数。
此外，表1和表2中的每一层最下层、交替层和最上层的组成物是用X射线光电子能谱分析设备(XPS)测量的，整个涂层的硬度是使用Nano Indenter XP(从MTS SystemsCorporation购得)确定的。
表1和2的每层厚度以及厚度是用SEM或TEM测量的，表2的整个涂层的压缩残余应力是使用X射线残余应力测量设备(参见“X-Ray Stress Measurement”，The Society of MaterialsScience，Japan，1981，由Yokendo Co.，Ltd.出版，pp.54-66)按sin2ψ法测量的。
表2的整个涂层的结晶性是使用X射线衍射仪分析的。
此外，表2的“破碎”指的是在切削早期阶段出现的破碎，这将使一部分基体材料损失而露出基体材料。
<钻削试验>
在作为基体材料、外径8mm的钻头(JISK10硬质合金)上，按照类似于上面所述的方式形成表1和2所示的每个实例1、7、12和比较例1、2的最下层、交替层和最上层，得到实例1、7、12和比较例1、2的钻头。使用实例1、7、12和比较例1、2的每个钻头对被加工材料SCM440(HRC30)实际进行钻削试验，以评价其寿命。
这里，通过形成深24mm的盲孔而执行钻削试验，条件是切削速度90m/min，进给量0.2mm/转，使用风吹而不使用切削油。基于被加工材料的尺寸精度超出预定范围之前得到的孔数确定寿命。寿命评价结果列于表4中。在表4中，加工次数越大表示寿命越长。
表4
加工内容 确定寿命的基准    实例1    实例7    实例12   比较例1    比较例2
钻削试验 加工次数(孔数)    7000    7800    9100    1100    1600
从表4可以发现，与其中A层和B层都没有形成为最下层并且最下层上没有形成A和B层的交替层的比较例1和2的钻头相比，使用A层作为最下层、在最下层上形成A和B层的交替层并且在交替层上形成C层作为最上层的每个实施例1、7、12的钻头每个都具有相当多的加工孔数，因此具有相当长的寿命。
<端铣刀侧面切削试验>
在作为基体材料、外径8mm的6刃端铣刀(JISK10硬质合金)上，按照类似于上面所述的方式形成表1和2所示的每个实例2、6、13和比较例3的最下层、交替层和最上层，得到实例2、6、13和比较例3的端铣刀。使用实施例2、6、13和比较例3的端铣刀对被加工材料SKD11(HRC60)实际进行侧面铣削试验，以评价其寿命。
这里，在以下条件下执行侧面切削试验：切削速度200m/min，进给量0.03mm/刃，以及切削量Ad(轴向切削量)＝12mm，切削量Rd(径向切削量)＝0.2mm，使用风吹而不使用切削油。基于被加工材料的尺寸精度超出预定范围时的切削长度确定寿命。寿命评价结果示于表5中。在表5中，尺寸精度超出范围时的长度越长表示寿命越长。
表5
  加工内容   确定寿命的基准   实例2   实例6   实例13   比较例3
  端铣刀侧面切削试验   尺寸精度超出范围时的长度(m)   180   220   250   18
从表5可以发现，与其中A层和B层都没有形成为最下层并且最下层上没有形成A和B层的交替层的比较例3的端铣刀相比，使用A层作为最下层、在最下层上形成A和B层的交替层并且在交替层上形成C层作为最上层的每个实例2、6、13的端铣刀在尺寸精度超出预定范围时的长度很长，因此具有相当长的寿命。
<外圆周车削试验>
使用硬质合金的罐和钵，使由40％质量的TiN和10％质量的Al制成的粘结剂粉末与具有平均粒径2.5mm的50％质量的立方氮化硼(cBN)粉末混合，将立方氮化硼(cBN)粉末填充在硬质合金容器中并在1400℃烧结60分钟。将得到的烧结cBN加工，以得到形状为ISO标准SNGA120408的刀片。
在作为基体材料的刀片上，按照类似于上面所述的方式形成表1和表2所示的每个实例3、8、14和比较例1的最下层、交替层和最上层，得到实例3、8、14和比较例1的可转位刀片。使用实例3、8、14和比较例1的可转位刀片实际对一种淬火钢SUJ2的圆棒(HRC62)进行外圆周车削试验，以评价其寿命。
这里，在以下条件下执行外圆周车削试验：切削速度120m/min，切削0.2mm，进给量0.1mm/转，在干式方式下进行40分钟。基于测量可转位刀片的表面粗糙度从表6所示的其与切削之前的表面粗糙度(Rz)对应的初始表面粗糙度(μm)变到Rz＝3.2μm时经过的时间(min)确定其寿命。寿命评价结果列于表6中。在表6中，直到Rz变为3.2μm的时间越长表示寿命越长。
表6
加工内容 确定寿命的基准     实例3     实例8    实例14    比较例1
外圆周车削试验 初始表面粗糙度(μm)     1.32     1.23     1.23     2.22
直到Rz变为3.2μm的时间(min)     77     85     100     13
从表6可以发现，与其中A层和B层都没有形成为最下层并且最下层上没有形成A和B层的交替层的比较例1的可转位刀片相比，使用A层作为最下层、在最下层上形成A和B层的交替层并且在交替层上形成C层作为最上层的每个实例3、8、14的可转位刀片中的每一个在直到Rz变为3.2μm所花费的时间很长，因此具有相当长的寿命。
<连续车削试验>
在作为基体材料、由JIS标准S20等级的硬质合金制成并具有JIS标准CNMG120408形状的刀片上，按照类似于上面所述的方式形成表1和2所示的每个实例4、9、15和比较例2、3的最下层、交替层和最上层，得到实例4、9、15和比较例2、3的可转位刀片。使用实例4、9、15和比较例2、3的可转位刀片在以下所述条件下进行湿式(水溶性乳液)连续车削试验。测量切削刃处的后刀面磨损量超过0.2mm的时间，以评价其寿命。
这里，使用Ti合金Ti-6Al-4V(HB＝310)作为被切削材料进行连续车削试验，试验条件如下：切削速度80m/min，进给量0.2mm/转，切削1mm。确定寿命时，假定直到后刀面磨损量超过0.2mm的时间越长表示寿命越长。寿命评价结果列于表7中。
表7
  加工内容   确定寿命的基准   实例4   实例9   实例15   比较例2   比较例3
  连续车削试验   直到后刀面磨损量超过0.2mm的时间(min) 30 35 45 3 1
从表7可以发现，与其中A层和B层都没有形成为最下层并且最下层上没有形成A和B层的交替层的比较例2和3的可转位刀片相比，使用A层作为最下层、在最下层上形成A和B层的交替层并且在交替层上形成C层作为最上层的每个实例4、9、15的可转位刀片中的每一个直到后刀面磨损量超过0.2mm所花费的时间相当长，因此具有相当长的寿命。
(实例19～21)
按照类似于实例1～18的方式制造具有如下面表8和表9所示构造的涂层的实例19～21的可转位刀片，只是形成交替层的状态是，用于A层的阴极106的电弧电流量大于用于B层的阴极107的电弧电流量。表8的λa/λb栏的数值各表示构成交替层的一层A层的厚度λa与一层B层的厚度λb之比(λa/λb)。需要注意的是，在实例19～21中，交替层中的每层A层具有相同的每层厚度，每层B层具有相同的每层厚度。
实例19～21的每个可转位刀片在表3的条件下进行干式连续车削试验和干式断续车削试验，以测量切削刃处的后刀面磨损量。寿命评价结果列于表9中。
从表9可以发现，与比较例1～3的可转位刀片相比，实例19～21的可转位刀片使用B层作为最下层，A和B层的交替层形成在最下层上，C层形成在交替层上作为最上层，并且交替层中的一层A层厚度λa与一层B层厚度λb之比λa/λb满足1≤λa/λb＜5，在连续和断续车削试验中都明显减小切削刃处的后刀面磨损量。此外，还发现即使与实例1～18的可转位刀片相比，实例19～21的可转位刀片也大大减小了连续车削试验中切削刃处的后刀面磨损量。
表8
最下层                                                          交替层
                          A层                           B层  λa/λb
组成物    厚度(μm) 组成物    每层厚度(μm)   层叠层数 厚度(μm) 组成物    每层厚度(μm)   层叠层数    厚度(μm)
  实例19     Ti0.6Al0.4N     0.5     Al0.7Cr0.3N     0.010    190     1.9     Ti0.6Al0.4N     0.007   190     1.3     1.4
  实例20     Ti0.6Al0.4N     0.5     Al0.7Cr0.3N     0.015    150     2.3     Ti0.6Al0.4N     0.007   150     1.1     2.1
  实例21     Ti0.6Al0.4N     0.5     Al0.7Cr0.3N     0.025    100     2.5     Ti0.6Al0.4N     0.007   100     0.7     3.6
表9
             最上层                  整个涂层    后刀面磨损量(mm)
组成物  厚度(μm)   厚度(μm)  硬度(GPa)  压缩残余应力(GPa) 结晶性 连续切削 断续切削
实例19   Ti0.6Al0.4C0.4N0.6   0.7   4.4   43   3.8 立方晶 0.048  0.045
实例20   Ti0.6Al0.4C0.4N0.6   0.7   4.5   45   4.3 立方晶 0.042  0.043
实例21 Ti0.6Al0.4C0.4N0.6 0.7 4.6 46 5.3 立方晶 0.039 0.041
此外，使用与上述相同的方法并在相同条件下，对实例20的可转位刀片进行上述连续车削试验。使用与上述相同的基准进行连续车削试验评价。结果，实例20的可转位刀片的切削刃处的后刀面磨损量超过0.2mm需要花费65分钟，因此发现与实例4、9和15的可转位刀片相比，实例20的可转位刀片的耐磨性得到提高。
(实例22～24)
按照类似于实例1～18的方式制造具有如下面表10和表11所示构造的涂层的实例22～24的可转位刀片，只是形成交替层的状态是，在开始形成交替层时，使得用于A层的阴极106的电弧电流量等于用于B层的阴极107的电弧电流量；然后使得用于A层的阴极106的电弧电流量不断大于用于B层的阴极107的电弧电流量，以便使得一层A层的厚度λa与一层B层的厚度λb之比(λa/λb)从最靠近基体材料一侧到距基体材料最远一侧不断增大。表10中的“基体材料侧”栏的数值各表示在交替层中彼此层叠的A层厚度λa和B层厚度λb在最靠近基体材料一侧之比λa/λb。表10中的“最外表面侧”栏的数值各表示在交替层中彼此层叠的A层厚度λa和B层厚度λb在离基体材料最远一侧之比λa/λb。
实例22～24的每个可转位刀片在表3的条件下进行干式连续车削试验和干式断续车削试验，以测量切削刃处的后刀面磨损量。寿命评价结果列于表10中。
从表10可以发现，与比较例1～3的可转位刀片相比，实例22～24的可转位刀片使用A层作为最下层，A和B层的交替层形成在最下层上，C层形成在交替层上作为最上层，并且交替层中的一层A层厚度λa与一层B层厚度λb之比λa/λb在最靠近基体材料一侧等于1，并随着距基体材料的距离增大而增大，并在距基体材料最远一侧满足1＜λa/λb＜5，从而在连续和断续车削试验中都大大减小切削刃处的后刀面磨损量。此外，还发现即使与实例1～18的可转位刀片相比，实例22～24的可转位刀片也大大减小了连续和断续车削试验中切削刃处的后刀面磨损量。特别是，还发现交替层中一层A层厚度λa与一层B层厚度λb之比λa/λb在距基体材料最远一侧满足1＜λa/λb＜3的实例22和23的可转位刀片更加明显地减小在连续和断续车削试验中切削刃处的后刀面磨损量。
表10
最下层                                      交替层
           A层           B层                λa/λb
    组成物     厚度(μm)   组成物   组成物     基体材料侧     最外表面侧
    实例22   Al0.7Cr0.25Si0.05N     0.5   Al0.7Cr0.25Si0.05N   Ti0.4Al0.5Si0.1N     1.0     1.5
    实例23   Al0.7Cr0.25Si0.05N     0.5   Al0.7Cr0.25Si0.05N   Ti0.4Al0.5Si0.1N     1.0     2.0
    实例24   Al0.7Cr0.25Si0.05N     0.5   Al0.7Cr0.25Si0.05N   Ti0.4Al0.5Si0.1N     1.0     3.0
表11
                  最上层                    整个涂层         后刀面磨损量(mm)
组成物 厚度(μm) 厚度(μm)   硬度(GPa)  压缩残余应力(GPa) 结晶性     连续切削 断续切削
实例22     Ti0.4Al0.5Si0.1C0.4N0.6     0.7     4.4     35     3.3     立方晶     0.052     0.025
实例23     Ti0.4Al0.5Si0.1C0.4N0.6     0.7     4.4     38     3.1     立方晶     0.042     0.021
实例24     Ti0.4Al0.5Si0.1C0.4N0.6     0.7     4.4     40     3.7     立方晶     0.047     0.038
此外，使用与上述相同的方法并在相同条件下，对实例24的可转位刀片进行上述连续车削试验。使用与上述相同的基准进行连续车削试验评价。结果，实例24的可转位刀片的切削刃处的后刀面磨损量超过0.2mm需要花费75分钟，因此发现与实例4、9、15和20的可转位刀片相比，实例24的可转位刀片的耐磨性得到提高。
需要注意的是，虽然上述实例1～24的涂层是通过阴极电弧离子镀法形成的，但是也可以通过例如平衡磁控溅射法或非平衡磁控溅射法形成上述涂层。
应该理解的是，这里披露的实施例和实例在各个方面都是解释性的，而不是限制性的。本发明的保护范围由权利要求项而不是上面的说明来限定，并且本发明意在包括与权利要求项等同的保护范围和含义范围内的任何修改。
工业实用性
本发明的涂覆切削工具可以用作钻头、端铣刀、铣削加工用可转位刀片、车削加工用可转位刀片、金属锯、齿轮切削工具、铰刀或丝锥。

Claims (25)

1.一种涂覆切削工具(1)，包括基体材料(2)和在所述基体材料(2)表面上形成的涂层(3)，其中
所述涂层(3)包括交替层(13)，所述交替层(13)具有彼此交替层叠的A层(12)和B层(15)中的至少各一层，
所述A层(12)由含有Al和Cr的氮化物形成，并且当构成所述A层(12)的金属原子的总数表示为1时，所述Cr原子数的比例大于0并且不大于0.4，并且
所述B层(15)由含有Ti和Al的氮化物形成，并且当构成所述B层(15)的金属原子的总数表示为1时，所述Al原子数的比例大于0并且不大于0.7。
2.根据权利要求1所述的涂覆切削工具(1)，其中，
所述B层(15)含有Si元素，并且当构成所述B层(15)的金属原子的总数表示为1时，所述Si原子数的比例大于0并且不大于0.2。
3.根据权利要求1所述的涂覆切削工具(1)，其中，
所述A层(12)和所述B层(15)中的至少之一含有数量小于30原子％的V元素。
4.根据权利要求1所述的涂覆切削工具(1)，其中，
所述A层(12)和所述B层(15)中的至少之一含有数量小于10原子％的B元素。
5.根据权利要求1所述的涂覆切削工具(1)，其中，
所述A层(12)和所述B层(15)各具有不小于0.005μm并且不大于2μm的厚度。
6.根据权利要求1所述的涂覆切削工具(1)，其中，
当所述交替层(13)中的所述A层(12)厚度和所述B层(15)厚度分别表示为λa和λb时，所述A层(12)和所述B层(15)之间的厚度比λa/λb满足1≤λa/λb＜5。
7.根据权利要求1所述的涂覆切削工具(1)，其中，
当所述交替层(13)中的所述A层(12)厚度和所述B层(15)厚度分别表示为λa和λb时，所述A层(12)和所述B层(15)之间的厚度比λa/λb在最靠近所述基体材料(2)一侧满足λa/λb＝1，比值λa/λb的数值随着距所述基体材料(2)的距离增大而不断增大，并且比值λa/λb在距所述基体材料(2)最远一侧满足1＜λa/λb＜5。
8.根据权利要求1所述的涂覆切削工具(1)，其中，
所述涂层(3)的最下层是所述A层(12)。
9.根据权利要求8所述的涂覆切削工具(1)，其中，
作为所述最下层的所述A层(12)含有数量小于10原子％的Si元素。
10.根据权利要求8所述的涂覆切削工具(1)，其中，
作为所述最下层的所述A层(12)具有不小于0.1μm并且不大于2μm的厚度。
11.根据权利要求1所述的涂覆切削工具(1)，其中，
所述涂层(3)的最下层是所述B层(15)。
12.根据权利要求1所述的涂覆切削工具(1)，其中，
所述涂层(3)的最上层是C层(14)，所述C层(14)由含有Ti和Al的碳氮化物形成，并且当构成所述C层(14)的金属原子的总数表示为1时，所述Al原子数的比例大于0并且不大于0.7。
13.根据权利要求12所述的涂覆切削工具(1)，其中，所述C层(14)含有Si元素，并且当构成所述C层(14)的金属原子的总数表示为1时，所述Si原子数的比例大于0并且不大于0.2。
14.根据权利要求12所述的涂覆切削工具(1)，其中，所述C层(14)含有数量小于10原子％的B元素。
15.根据权利要求12所述的涂覆切削工具(1)，其中，所述C层(14)具有不小于0.1μm并且不大于2μm的厚度。
16.根据权利要求1所述的涂覆切削工具(1)，其中，
所述涂层(3)具有不小于0.8μm并且不大于15μm的总厚度。
17.根据权利要求1所述的涂覆切削工具(1)，其中，
所述涂层(3)具有不小于0GPa并且不大于6GPa的压缩残余应力。
18.根据权利要求1所述的涂覆切削工具(1)，其中，
所述涂层(3)具有立方晶体结构。
19.根据权利要求1所述的涂覆切削工具(1)，其中，
所述基体材料(2)由选自以下群组的至少一种材料制成，所述群组包括：WC基硬质合金、金属陶瓷、高速钢、陶瓷、烧结立方氮化硼、烧结金刚石、烧结氮化硅、氧化铝和碳化钛。
20.根据权利要求1所述的涂覆切削工具(1)，其中，
所述涂覆切削工具(1)是钻头、端铣刀、铣削加工用可转位刀片、车削加工用可转位刀片、金属锯、齿轮切削工具、铰刀或丝锥。
21.一种制造权利要求1所述涂覆切削工具(1)的方法，包括以下步骤：
制备所述基体材料(2)；以及
利用物理汽相沉积法通过交替层叠所述A层(12)和所述B层(15)中的至少各一层形成交替层(13)。
22.根据权利要求21所述的涂覆切削工具(1)制造方法，其中，所述物理汽相沉积法是选自以下群组的至少一种方法，所述群组包括：阴极电弧离子镀法、平衡磁控溅射法和非平衡磁控溅射法。
23.一种涂覆切削工具(1)，包括基体材料(2)和在所述基体材料(2)表面上形成的涂层(3)，其中，
所述涂层(3)包括由(Al1-aCra)的氮化物形成的A层(12)和由(Ti1-x-yAlxSiy)的氮化物形成的B层(15)，其中0＜a≤0.4，0＜x≤0.7，0≤y≤0.2，x+y≠0，并且
所述A层(12)和所述B层(15)中的至少各一层交替层叠。
24.根据权利要求23所述的涂覆切削工具(1)，其中，所述涂层(3)的最下层是所述A层(12)。
25.根据权利要求23所述的涂覆切削工具(1)，其中，所述涂层(3)的最上层是由(Ti1-x-yAlxSiy)的碳氮化物形成的C层(14)，其中0＜x≤0.7，0≤y≤0.2，x+y≠0。
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Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102015229A (zh) * 2008-04-25 2011-04-13 兼房株式会社 木材用刀具
CN102091923A (zh) * 2009-12-04 2011-06-15 山特维克知识产权股份有限公司 多层涂覆切削工具
CN102127733A (zh) * 2010-01-19 2011-07-20 大同特殊钢株式会社 温热锻造模具及其制造方法
CN102268637A (zh) * 2011-06-28 2011-12-07 株洲钻石切削刀具股份有限公司 含TiAlN层和CrAlN层的复合涂层刀具及其制备方法
CN102917822A (zh) * 2010-05-27 2013-02-06 京瓷株式会社 切削工具
CN103215542A (zh) * 2013-04-15 2013-07-24 中国兵器科学研究院宁波分院 一种纳米多层涂层及其制备方法
CN103339282A (zh) * 2011-02-01 2013-10-02 Osg株式会社 硬质层叠被膜
CN103962589A (zh) * 2013-01-24 2014-08-06 三菱综合材料株式会社 表面包覆切削工具
CN103981496A (zh) * 2014-02-10 2014-08-13 常州大学 一种制备TiAlCrN多元涂层的装置和方法
CN104786276A (zh) * 2014-01-22 2015-07-22 波音公司 用于在叠层中形成开口的系统和方法
CN104889430A (zh) * 2015-05-29 2015-09-09 苏州亚思科精密数控有限公司 一种数控机床用刀具
CN104972485A (zh) * 2015-07-07 2015-10-14 黑旋风锯业股份有限公司 高耐磨度薄型剁切刀片及其再生方法
CN105220120A (zh) * 2015-10-27 2016-01-06 中国科学院兰州化学物理研究所 一种多层复合类富勒烯薄膜在汽车发动机上产业化的方法
CN106825640A (zh) * 2015-11-13 2017-06-13 肯纳金属公司 切削刀具及其制造方法
CN107530786A (zh) * 2015-04-27 2018-01-02 株式会社泰珂洛 被覆切削工具
CN110072658A (zh) * 2017-01-16 2019-07-30 Osg株式会社 工具
CN111526956A (zh) * 2018-03-07 2020-08-11 住友电工硬质合金株式会社 表面被覆切削工具及其制造方法
CN111587157A (zh) * 2018-03-07 2020-08-25 住友电工硬质合金株式会社 表面被覆切削工具及其制造方法
CN112055632A (zh) * 2018-05-30 2020-12-08 株式会社Ｍｏｌｄｉｎｏ 包覆切削工具及其制造方法
CN112239846A (zh) * 2019-07-19 2021-01-19 株洲钻石切削刀具股份有限公司 一种多元复合涂层切削刀具
CN112262007A (zh) * 2018-08-24 2021-01-22 住友电工硬质合金株式会社 切削工具
CN112839759A (zh) * 2018-10-10 2021-05-25 住友电工硬质合金株式会社 切削工具及其制造方法

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE0602814L (sv) * 2006-12-27 2008-06-28 Sandvik Intellectual Property Skärverktyg med multiskiktbeläggning
CN101678466B (zh) * 2007-05-30 2012-05-30 住友电工硬质合金株式会社 表面被覆切削工具
JP2009039838A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Mitsubishi Materials Corp 表面被覆切削工具
JP5302965B2 (ja) * 2008-07-16 2013-10-02 一般財団法人ファインセラミックスセンター 硬質粉末、硬質粉末の製造方法および焼結硬質合金
JP5559575B2 (ja) 2009-03-10 2014-07-23 株式会社タンガロイ サーメットおよび被覆サーメット
JPWO2010150335A1 (ja) * 2009-06-22 2012-12-06 株式会社タンガロイ 被覆立方晶窒化硼素焼結体工具
MX343044B (es) * 2010-02-04 2016-10-21 Oerlikon Surface Solutions Ag Pfäffikon Herramientas de corte con recubrimientos de multiples capas de al-cr-b-n/ti-al-n.
JPWO2011129422A1 (ja) * 2010-04-16 2013-07-18 株式会社タンガロイ 被覆ｃＢＮ焼結体
EP2591869B1 (en) 2010-07-06 2015-09-09 Tungaloy Corporation Coated polycrystalline cbn tool
WO2013047548A1 (ja) * 2011-09-28 2013-04-04 日立ツール株式会社 摺動特性に優れた被覆部材
US9068260B2 (en) * 2012-03-14 2015-06-30 Andritz Iggesund Tools Inc. Knife for wood processing and methods for plating and surface treating a knife for wood processing
KR101351843B1 (ko) * 2012-05-02 2014-01-16 한국야금 주식회사 절삭공구용 경질피막
JP6014959B2 (ja) * 2012-06-29 2016-10-26 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具
JP2014087858A (ja) * 2012-10-29 2014-05-15 Mitsubishi Materials Corp 切削工具
WO2014096351A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Sandvik Intellectual Property Ab Coated cutting tool and method for manufacturing the same
JP5663813B2 (ja) * 2013-07-03 2015-02-04 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆窒化硼素焼結体工具
JP6155204B2 (ja) * 2014-02-21 2017-06-28 株式会社神戸製鋼所 硬質皮膜およびその形成方法
EP3106250B1 (en) * 2014-03-25 2019-07-24 Kanefusa Kabushiki Kaisha Cutting tool
EP3153259B1 (en) 2014-06-06 2020-05-06 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Surface-coated tool and method for manufacturing same
JP6677932B2 (ja) 2015-08-29 2020-04-08 三菱マテリアル株式会社 強断続切削加工においてすぐれた耐チッピング性、耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具
WO2017038618A1 (ja) * 2015-08-29 2017-03-09 三菱マテリアル株式会社 強断続切削加工においてすぐれた耐チッピング性、耐摩耗性を発揮する表面被覆切削工具
JP6850980B2 (ja) 2016-03-07 2021-03-31 三菱マテリアル株式会社 表面被覆立方晶窒化ホウ素焼結体工具
JP6222675B2 (ja) 2016-03-28 2017-11-01 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具、およびその製造方法
JP6880463B2 (ja) 2016-11-29 2021-06-02 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具
CN110709197B (zh) * 2017-05-30 2021-04-27 京瓷株式会社 被覆工具和具备其的切削工具
CN111032915B (zh) * 2017-08-31 2022-05-03 瓦尔特公开股份有限公司 含有TiAlN纳米层膜的耐磨PVD工具涂层
CN107815643A (zh) * 2017-09-14 2018-03-20 上海新弧源涂层技术有限公司 一种用于高温服役的纳米多层涂层及其制备方法
KR102200169B1 (ko) * 2017-11-20 2021-01-07 가부시키가이샤 몰디노 피복 절삭 공구
CN112368094B (zh) 2018-06-15 2023-07-21 住友电工硬质合金株式会社 表面被覆切削工具及其制造方法
WO2020039736A1 (ja) 2018-08-24 2020-02-27 住友電工ハードメタル株式会社 切削工具
JP7277821B2 (ja) * 2019-03-18 2023-05-19 株式会社Moldino 被覆切削工具
WO2020226088A1 (ja) 2019-05-09 2020-11-12 株式会社Moldino 被覆切削工具
CN111020479B (zh) * 2019-12-25 2021-03-23 北京师范大学 一种高遮挡件抗腐蚀多元涂层及其制备方法以及制备方法所用的装置
CN115011920B (zh) * 2021-03-05 2023-09-05 株洲钻石切削刀具股份有限公司 含双层氧化物的复合涂层切削刀具

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2793773B2 (ja) 1994-05-13 1998-09-03 神鋼コベルコツール株式会社 耐摩耗性に優れた硬質皮膜、硬質皮膜被覆工具及び硬質皮膜被覆部材
SE9701181D0 (sv) 1997-03-27 1997-03-27 Sandvik Ab Multilayered coated cutting tool
US6576300B1 (en) * 2000-03-20 2003-06-10 Dow Corning Corporation High modulus, low dielectric constant coatings
JP4112836B2 (ja) * 2001-06-19 2008-07-02 株式会社神戸製鋼所 切削工具用硬質皮膜を形成するためのターゲット
PT1219723E (pt) 2000-12-28 2007-01-31 Kobe Steel Ltd Película dura para ferramentas de corte
JP3910373B2 (ja) 2001-03-13 2007-04-25 オーエスジー株式会社 回転切削工具用硬質積層被膜、および硬質積層被膜被覆回転切削工具
JP3598074B2 (ja) * 2001-05-11 2004-12-08 日立ツール株式会社 硬質皮膜被覆工具
DE10233222B4 (de) 2001-07-23 2007-03-01 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.), Kobe Harte verschleissfeste Schicht, Verfahren zum Bilden derselben und Verwendung
JP4062583B2 (ja) * 2001-07-23 2008-03-19 株式会社神戸製鋼所 切削工具用硬質皮膜およびその製造方法並びに硬質皮膜形成用ターゲット
US6660133B2 (en) 2002-03-14 2003-12-09 Kennametal Inc. Nanolayered coated cutting tool and method for making the same
JP4132931B2 (ja) * 2002-04-11 2008-08-13 株式会社神戸製鋼所 硬質皮膜被覆工具およびその製造方法
DK1422311T3 (da) * 2002-11-19 2007-06-11 Hitachi Tool Eng Hård film og værktöj coatet med hård film
JP3669700B2 (ja) 2002-11-19 2005-07-13 日立ツール株式会社 硬質皮膜
JP4405835B2 (ja) * 2004-03-18 2010-01-27 住友電工ハードメタル株式会社 表面被覆切削工具
JP4268558B2 (ja) * 2004-04-20 2009-05-27 住友電工ハードメタル株式会社 被覆切削工具

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102015229A (zh) * 2008-04-25 2011-04-13 兼房株式会社 木材用刀具
CN102091923B (zh) * 2009-12-04 2015-04-01 山特维克知识产权股份有限公司 多层涂覆切削工具
CN102091923A (zh) * 2009-12-04 2011-06-15 山特维克知识产权股份有限公司 多层涂覆切削工具
US8758890B2 (en) 2009-12-04 2014-06-24 Sandvik Intellectual Property Ab Multilayered coated cutting tool
CN102127733A (zh) * 2010-01-19 2011-07-20 大同特殊钢株式会社 温热锻造模具及其制造方法
CN102917822A (zh) * 2010-05-27 2013-02-06 京瓷株式会社 切削工具
CN102917822B (zh) * 2010-05-27 2015-09-23 京瓷株式会社 切削工具
CN103339282A (zh) * 2011-02-01 2013-10-02 Osg株式会社 硬质层叠被膜
US9109280B2 (en) 2011-02-01 2015-08-18 Osg Corporation Hard laminar coating
CN102268637A (zh) * 2011-06-28 2011-12-07 株洲钻石切削刀具股份有限公司 含TiAlN层和CrAlN层的复合涂层刀具及其制备方法
CN103962589A (zh) * 2013-01-24 2014-08-06 三菱综合材料株式会社 表面包覆切削工具
CN103962589B (zh) * 2013-01-24 2017-09-22 三菱综合材料株式会社 表面包覆切削工具
CN103215542B (zh) * 2013-04-15 2015-01-28 中国兵器科学研究院宁波分院 一种纳米多层涂层及其制备方法
CN103215542A (zh) * 2013-04-15 2013-07-24 中国兵器科学研究院宁波分院 一种纳米多层涂层及其制备方法
CN104786276A (zh) * 2014-01-22 2015-07-22 波音公司 用于在叠层中形成开口的系统和方法
CN103981496A (zh) * 2014-02-10 2014-08-13 常州大学 一种制备TiAlCrN多元涂层的装置和方法
CN103981496B (zh) * 2014-02-10 2016-11-02 常州大学 一种制备TiAlCrN多元涂层的装置和方法
CN107530786A (zh) * 2015-04-27 2018-01-02 株式会社泰珂洛 被覆切削工具
CN104889430A (zh) * 2015-05-29 2015-09-09 苏州亚思科精密数控有限公司 一种数控机床用刀具
CN104972485A (zh) * 2015-07-07 2015-10-14 黑旋风锯业股份有限公司 高耐磨度薄型剁切刀片及其再生方法
CN105220120A (zh) * 2015-10-27 2016-01-06 中国科学院兰州化学物理研究所 一种多层复合类富勒烯薄膜在汽车发动机上产业化的方法
CN106825640B (zh) * 2015-11-13 2020-06-26 肯纳金属公司 切削刀具及其制造方法
CN106825640A (zh) * 2015-11-13 2017-06-13 肯纳金属公司 切削刀具及其制造方法
US11292066B2 (en) 2017-01-16 2022-04-05 Osg Corporation Tool having a boron doped diamond coating
CN110072658A (zh) * 2017-01-16 2019-07-30 Osg株式会社 工具
CN111526956A (zh) * 2018-03-07 2020-08-11 住友电工硬质合金株式会社 表面被覆切削工具及其制造方法
CN111587157A (zh) * 2018-03-07 2020-08-25 住友电工硬质合金株式会社 表面被覆切削工具及其制造方法
CN111526956B (zh) * 2018-03-07 2023-07-21 住友电工硬质合金株式会社 表面被覆切削工具及其制造方法
CN112055632A (zh) * 2018-05-30 2020-12-08 株式会社Ｍｏｌｄｉｎｏ 包覆切削工具及其制造方法
US11511352B2 (en) 2018-05-30 2022-11-29 Moldino Tool Engineering, Ltd. Coated cutting tool and production method therefor
CN112055632B (zh) * 2018-05-30 2023-06-30 株式会社Moldino 包覆切削工具及其制造方法
CN112262007A (zh) * 2018-08-24 2021-01-22 住友电工硬质合金株式会社 切削工具
CN112839759A (zh) * 2018-10-10 2021-05-25 住友电工硬质合金株式会社 切削工具及其制造方法
CN112239846A (zh) * 2019-07-19 2021-01-19 株洲钻石切削刀具股份有限公司 一种多元复合涂层切削刀具

Also Published As

Publication number Publication date
IL179705A (en) 2015-09-24
JP5008984B2 (ja) 2012-08-22
WO2006070509A1 (ja) 2006-07-06
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US7901796B2 (en) 2011-03-08
US20070269610A1 (en) 2007-11-22

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