CN104981310A

CN104981310A - 切削工具

Info

Publication number: CN104981310A
Application number: CN201480008477.2A
Authority: CN
Inventors: 朱耀灿
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2013-02-22
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2015-10-14
Anticipated expiration: 2034-02-20
Also published as: KR20150106967A; EP2959993A1; EP2959993A4; US9555476B2; US20160001374A1; WO2014129530A1; JPWO2014129530A1; CN104981310B; EP2959993B1; JP5744336B2; KR101700699B1

Abstract

本发明提供一种耐卷刃性和耐磨损性优异的切削工具。一种切削工具(1)，其具备基体(2)和被覆基体(2)的表面的由柱状结晶(7)构成的被覆层(6)，以前刀面(3)和后刀面(4)的交叉脊线作为切刃(5)，后刀面(4)的柱状结晶(7)的纵长方向相对于与基体(2)的表面正交的方向的平均倾斜角(θ2)大于前刀面(3)的柱状结晶(7)的纵长方向相对于与基体(2)的表面正交的方向的平均倾斜角(θ1)。

Description

切削工具

技术领域

本发明涉及在基体的表面成膜有被覆层的切削工具。

背景技术

切削工具使用的工艺是，在由超硬合金、金属陶瓷等烧结合金、金刚石或cBN(立方晶氮化硼)的高硬度烧结体、氧化铝、氮化硅等陶瓷构成的基体的表面成膜被覆层，以使耐磨损性和耐缺损性提高。

另外，TiAlN等被覆层不断得到研究。例如，在专利文献1中公开有一种被覆膜(被覆层)，其是使双层层叠的TiAlN系的被覆层的第二层的柱状结晶沿着相对于与基体的表面正交的方向以平均1～15°的角度倾斜的方向生长。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-105164号公报

发明要解决的课题

但是，即使是专利文献1所述的使第二层沿着相对于与基体的表面正交的方向以平均1～15°的角度倾斜的方向生长的被覆膜(被覆层)，作为切削工具整体的切削性能仍不充分，需要进一步改善。

发明内容

本发明为了解决上述课题而形成，其目的在于，提供一种切削工具，其使前刀面和后刀面的被覆层的结晶状态达到最佳，抑制前刀面的月牙洼磨损，并且提高后刀面的耐卷刃性，综合性地使切削性能提高。

用于解决课题的手段

本发明的切削工具具备基体和被覆该基体的表面的由柱状结晶构成的被覆层，以前刀面与后刀面的交叉脊线为切刃，所述后刀面的所述柱状结晶的纵长方向相对于与所述基体的表面正交的方向的平均倾斜角大于所述前刀面的所述柱状结晶的纵长方向相对于与所述基体的表面正交的方向的平均倾斜角。

本发明的另一切削工具具备基体和被覆该基体的表面的由柱状结晶构成的被覆层，以前刀面与后刀面的交叉脊线作为切刃，在所述后刀面，所述柱状结晶的纵长方向的平均的朝向相对于与所述基体的表面正交的方向倾斜，并且所述后刀面的所述柱状结晶的平均长宽比大于所述前刀面的所述柱状结晶的平均长宽比。

发明效果

根据本发明的切削工具，被覆层由柱状结晶构成，后刀面的柱状结晶的纵长方向相对于与基体的表面正交的方向的平均倾斜角大于前刀面的柱状结晶的纵长方向相对于与基体的表面正交的方向的平均倾斜角。即，后刀面相比于前刀面，柱状结晶的纵长方向的平均的朝向相对于与基体的表面正交的方向更歪斜地倾斜。由此，在后刀面，能够抑制被覆层的裂纹的进展，耐卷刃性提高，能够抑制边界损伤。另外，前刀面中，因为相比于后刀面，其柱状结晶的倾斜角小，所以被覆层的硬度高，能够抑制月牙洼磨损。

根据本发明的另一切削工具，在后刀面，柱状结晶的纵长方向的平均的朝向相对于与基体的表面正交的方向倾斜，并且后刀面的柱状结晶的平均长宽比大于前刀面的柱状结晶的平均长宽比。由此，在后刀面，被覆层中难以发生裂纹，并且即使发生了裂纹，也能够抑制其进展。其结果是，后刀面的被覆层的耐卷刃性提高，能够抑制容易在后刀面发生的边界损伤。另外，在前刀面，被覆层容易达到高温而容易被氧化，但因为构成被覆层的结晶的晶界变多，所以能够抑制这一容易沿着晶界进行的被覆层的氧化。其结果是，前刀面的被覆层的耐氧化性提高，能够抑制容易在前刀面进行的月牙洼磨损。

总之，无论何种情况下，都能够在后刀面抑制裂纹和边界损伤，并且能够抑制前刀面的月牙洼磨损的进行。其结果是，工具寿命延长。

附图说明

图1是关于本发明的切削工具的一例的示意立体图。

图2是图1的切削工具的(a)关于前刀面的要部放大图，(b)是关于后刀面的要部放大图。

图3是图1、2的切削工具的被覆层的成膜工序中的成膜装置的模式图。

图4是表示图3的成膜装置的试料的转动状态的模式图。

具体实施方式

根据关于本发明的切削工具的作为优选实施方式的图1、2，切削工具1具备基体2和被覆基体2的表面的被覆层6。被覆层6由细长的柱状结晶7构成。在本发明中，所谓柱状结晶7，是指以结晶的长度最长的方向作为结晶的纵长方向，与该纵长方向正交的方向之中的最长的长度作为结晶的宽度方向的长度，作为结晶的纵长方向的长度/宽度方向的长度的比的长宽比为1.5以上的结晶。由于被覆层6由柱状结晶7构成，后刀面4和前刀面3的耐磨损性和耐缺损性高。即，若是构成被覆层6的结晶不是由柱状结晶而是由粒状结晶构成，则后刀面4和前刀面3的耐磨损性和耐缺损性低。

另外，切削工具1中，在主面具有前刀面3，在侧面具有后刀面4，在前刀面3与后刀面4的交叉脊线具有切刃5。图1的切削工具1，是主面为多边形的示意平板状且能够使用两个主面的所谓负型的切削刀片，前刀面3的背面构成支撑面8。使用时翻过来再度使用时，前刀面3与支撑面8反转。还有，本发明不限定为负型的切削刀片，例如，也可以适用于只将一侧的主面作为前刀面3的正型的切削刀片。此外，也可以适用于主面是圆形或非平面的形状，对于旋转工具也可以适用。

根据本实施方式，切削工具1中，后刀面4的柱状结晶7的纵长方向相对于与基体2的表面正交的方向(以下，有时称为膜厚方向。)的平均倾斜角θ2大于前刀面3的柱状结晶7的纵长方向相对于膜厚方向的平均倾斜角θ1。由此，在后刀面4中，能够抑制被覆层6的裂纹的进展，耐卷刃性提高，能够抑制边界损伤。另外，在前刀面3中，因为相比于比后刀面4，其柱状结晶7的倾斜角小(θ1＜θ2)，所以被覆层6的硬度高，能够抑制月牙洼磨损。其结果是，切削工具1的寿命延长。

还有，柱状结晶7的倾斜角的测量，是在扫描型电子显微镜(SEM)观察中，使用电子背散射衍射法(EBSD)，以宽10μm×被覆层的厚度的视野进行测量。针对切削工具1，在从后刀面4侧起平行于后刀面4研磨了0.1mm～0.2mm的研磨面所观察到的被覆层6之中，在基体2的表面为直线状的部位测量前刀面3的倾斜角θ1。同样，针对切削工具1，在从前刀面3侧起平行于支撑面8研磨了0.1mm～0.2mm的研磨面所观察到的被覆层6之中，在基体2的表面为直线状的部位测量后刀面4的倾斜角θ2。作为具体的测量方法，是以色图确认基于EBSD法的被覆层6的各结晶面的取向方向，从而特定各结晶的轮廓。然后，根据各柱状结晶7的轮廓，以最长的方向作为柱状结晶7的纵长方向，测量距膜厚方向，即相对于基体2的表面垂直的方向的倾斜度作为倾斜角，计算各结晶的平均值作为平均倾斜角。这时，被覆层6包含的柱状结晶7以外的长宽比小于1.5的粒状结晶的朝向，不包括在柱状结晶的倾斜角的计算内。

在此，在本实施方式中，后刀面4的柱状结晶7的倾斜角θ2为10～50°，前刀面3的柱状结晶7的倾斜角θ1为0～20°。由此，在后刀面4中，抑制被覆层6的裂纹的进展的效果高，耐卷刃性提高，边界损伤得到进一步抑制。另外，在前刀面3中，被覆层6的硬度高，能够更有效地抑制月牙洼磨损。

另外，在本实施方式中，切刃5具有曲线状的刀尖切刃5a和直线状的直线切刃5b，在刀尖切刃5a的正下的后刀面4设有刀尖部9，并且被覆层6中，刀尖部9的柱状结晶7的纵长方向的平均倾斜角θ3(未图示)大于后刀面4的倾斜角θ2。由此，能够提高容易发生微小卷刃的刀尖部9的被覆层6的耐卷刃性。还有，刀尖部9的柱状结晶7的倾斜角θ3，是针对切削工具1，对于从前刀面3侧起研磨了0.1mm～0.2mm的研磨面的刀尖部9的被覆层6，使用电子背散射衍射法(EBSD)，在宽10μm×被覆层的厚度的视野中进行测量。如果是这一视野，则刀尖部9的基体2的表面大致为直线。在此视野中，根据各结晶的轮廓，将可引出最长的直线的方向作为柱状结晶的纵长方向，测量距该纵长方向的膜厚方向的作为倾斜率的倾斜角，计算各结晶的平均值作为平均倾斜角。另外，在本发明中，将直线切刃5b的正下的后刀面4的倾斜角作为后刀面4的倾斜角θ2。

此外，在本实施方式中，被覆层6的整体组成由(Al_1-a-bTi_aM_b)C_1- _dN_d(其中，M是从除去Ti的周期表第4、5和6族元素、Si和稀土金属元素中选择的一种以上的元素。0.2≤a≤0.7，0≤b≤0.2，0≤d≤1)构成。如果是这一范围，则被覆层的硬度和耐氧化性高，能够抑制前刀面3的月牙洼磨损，并且也能够抑制后刀面的磨损的进行。还有，被覆层6可以是整体均匀的组织，也可以是2层以上的多层，其中，也可以是将两种以上的厚度为nm至数十nm级的单位层周期性地反复层叠的结构。这样一来，被覆层6为2层以上的多层时，各层的组成不限定为处于上述被覆层6的整体组成的范围内的情况，也可以包括不含Ti和Al中的至少一个的层。

还有，作为M，优选为从Cr、W、Mo、Ta、Hf、Nb、Zr、Si、Y中选择的一种以上，其中，若含有Cr、Si、Nb、Mo和W中的一种以上，则硬度优异，耐磨损性优异。此外，如果M是Nb或Mo，则高温下的耐氧化性优异，因此，例如能够抑制高速切削中的月牙洼磨损的进行。还有，Ti和Al由以立方晶的TiN结晶结构为基本而置换了Al的形态构成，耐磨损性和耐缺损性优异。

另外，被覆层6的作为非金属成分的C、N对切削工具所需要的硬度和韧性造成影响，在本实施方式中，d(N含有比率)为0≤d≤1，特别是0.8≤d≤1。在此，根据本发明，上述被覆层6的组成可以利用能量色散型光谱分析法(EPMA)或X射线光电子能谱分析法(XPS)进行测量。此外，被覆层6的结构细致时，能够进行透射型电子显微镜(TEM)观察以确认详细的结构，利用能量色散型X射线分析法(EDS)确认详细组成。

此外，在本实施方式中，后刀面4的被覆层6的厚度tf与前刀面3的被覆层6的厚度tr之比(tf/tr)为1.2～3。由此，后刀面4的耐磨损性提高，能够减小后刀面磨损而延长工具寿命。另外，在本实施方式中，刀尖部9的被覆层6的厚度tn与后刀面4的被覆层6的厚度tf之比tn/tf为1.2～2.0。由此，也能够提高刀尖部9的耐磨损性。还有，在本发明中，被覆层6的前刀面3、后刀面4、刀尖部9的厚度tr、tf、tn是指被覆层6的各位置的厚度的平均值，能够通过在被覆层6的截面观察中测量任意5处的厚度，取其平均值而求得。

还有，作为基体2，优选使用的有，以碳化钨、碳氮化钛为主成分的硬质相和以钴、镍等铁族金属为主成分的键合相所构成的超硬合金、金属陶瓷的硬质合金；以氮化硅、氧化铝为主成分的陶瓷；将多晶金刚石、立方晶氮化硼所构成的硬质相与陶瓷、铁族金属等的键合相在超高压下进行煅烧的超高压烧结体等硬质材料。

另外，根据本实施方式，切削工具1中，如图2所示，后刀面4的柱状结晶7的平均长宽比大于前刀面3的柱状结晶7的平均长宽比。由此，在后刀面4中，柱状结晶7的朝向相对于与基体2的表面正交的方向、即被覆层6的厚度方向歪斜地倾斜，并且柱状结晶7的平均长宽比大，因此，即使在被覆层6中发生了裂纹，也难以沿被覆层6的厚度方向进展，从而能够抑制其进展。其结果是，后刀面4的被覆层6的耐卷刃性提高，能够抑制容易在后刀面4发生的边界损伤。另外，在前刀面3中，因为相比于后刀面4，其柱状结晶7的平均长宽比小，所以能够抑制沿着构成被覆层6的结晶的晶界而进行至更深的被覆层6的氧化。其结果是，前刀面3的被覆层6的耐氧化性提高，能够抑制容易在前刀面3进行的月牙洼磨损。

此外，在本实施方式中，刀尖部9的柱状结晶7的平均长宽比大于后刀面4的柱状结晶7的平均长宽比。由此，刀尖部9的耐卷刃性进一步提高。

在本发明中，以上述柱状结晶7的结晶的长度最长的方向作为结晶的纵长方向，以正交于该纵长方向的方向之中的最长的长度作为结晶的宽度方向的长度，柱状结晶7的长宽比是指纵长方向与宽度方向的长度之比(纵长方向的长度/宽度方向的长度)，平均长宽比是指在宽10μm×被覆层6的厚度的区域观察到的任意10个柱状结晶7的长宽比的平均值。

还有，作为被覆层6，有多层层叠且在层间结晶的生长发生承接时，视为1个柱状结晶，通过与上述同样的方法计算平均长宽比。另外，作为被覆层6，有多个层层叠且在层间结晶的生长没有发生承接，而是在上下层构成不同的结晶时，分别确认构成各层的结晶的形状和倾斜状态，将加进了各层的厚度比率的平均值作为被覆层6的整体的结晶的形状和倾斜状态。所谓加进了各层的厚度比率的平均值，例如层叠有第一厚度的第一层和第二厚度的第二层的被覆层的被覆层6的倾斜角，以(构成第一层的结晶的倾斜角×第一厚度+构成第二层的结晶的倾斜角×第二厚度)/(第一厚度+第二厚度)计算。

在此，在本实施方式中，后刀面4的柱状结晶7的平均长宽比为3～15，前刀面3的柱状结晶7的平均长宽比为1.5～5。在此范围内，抑制前刀面3的月牙洼磨损的进行的效果高，并且抑制后刀面4的卷刃的效果也高。

另外，在本实施方式中，后刀面4的柱状结晶7的平均结晶宽度，与前刀面3的柱状结晶7的平均结晶宽度之比是0.8～1.2。即，后刀面4和前刀面3的无论哪个都是具有同等的结晶宽度的柱状结晶，由此，后刀面4和前刀面3的耐磨损性和耐缺损性高。还有，本发明中的所谓柱状结晶7的平均结晶宽度是指柱状结晶7与基体2的表面平行的方向上的平均宽度。具体的测量方法是，在被覆层6的厚度方向的中间位置，与基体2的表面方向平行地引直线，计测穿过该直线的晶界的数量，用直线的长度除以所计测的晶界的数量而求得。这时，作为被覆层6，有多层层叠且在层间没有承接结晶的生长，而是在上下层构成不同的结晶时，在各层的厚度的中间位置分别测量平均结晶宽度。然后，将加进了各层的厚度比率的平均值作为被覆层6的平均结晶宽度。多层层叠且在层间承接结晶的生长，在上下层构成相同的结晶时，贯穿多层作为1个柱状结晶进行计数。

此外，在本实施方式中，在后刀面4中，被覆层6内沿柱状结晶7的纵长方向平均存在2～5个柱状结晶7，在前刀面3中，被覆层6内沿柱状结晶7的纵长方向平均存在3～10个柱状结晶7。由此，在前刀面3中，存在于被覆层6的厚度方向的晶界的数量多，前刀面3的耐氧化性高。因此，前刀面3的月牙洼磨损的进行得到抑制。另外，在后刀面4遭受冲击时，冲击沿着晶界而从被覆层6的厚度方向倾斜的方向传播，冲击容易被吸收，能够抑制卷刃的发生。还有，在本发明中，柱状结晶7的纵长方向的平均存在数量是沿被覆层6的厚度方向引直线，并测量穿过该直线的结晶的数量，计算作为任意5处的平均值。

(制造方法)

接下来，对于本发明的切削工具的制造方法进行说明。首先，使用现有公知的方法制作工具形状的基体。接着，在基体的表面成膜被覆层。作为被覆层的成膜方法，离子镀法、溅射法等物理蒸镀(PVD)法可以恰当地适用。关于详细的成膜方法的一例，参照作为电弧离子镀成膜装置(以下，省略为AIP装置。)20的模式图的图3和作为表示成膜中的试料的转动状态的模式图的图4进行说明。

图3的AIP装置20，在真空室21之中从气体导入口22导入N₂、Ar等气体，配置阴极电极23与阳极电极24，在两者间施加高电压使等离子体发生，由该等离子体使期望的金属或陶瓷从靶25蒸发，并且使之离子化而成为高能量状态，使该离子化的金属附着在试料(基体2)的表面，如图2这样成为在基体2的表面被覆被覆层6的结构。另外，根据图3、4，在真空室21内载置转台26。成为在转台26之上多个配置有塔35(图3中图示有2套，图4中图示有6套。)的构成，塔35由次级转台27、载置于其上的多根轴杆28以及串刺在轴杆28上的多个基体2构成。此外，根据图3，还配置有用于加热基体2的加热器29、用于将气体的排出到系统外的排气口30以及用于向基体2施加偏压的偏压电源31。

在此，根据本实施方式，在将基体2装配在成膜室内时，如图3所示，以基体2的后刀面(侧面)相对于靶25的表面为平行的方式装配。并且，使用靶25，通过电弧放电、辉光放电等使金属源蒸发并离子化的同时，通过使氮源的氮(N₂)气、碳源的甲烷(CH₄)/乙炔(C₂H₂)气体反应，使被覆层6堆积在基体2的表面。

这时，分别使转台26\次级转台27和轴杆28转动，作为本实施方式例，沿着图4所示的方向转动。即，转台26和次级转台27沿同方向(图4中为顺时针)转动。并且，轴杆28与转台26和次级转台27的转动方向呈反方向(图4中为逆时针)转动。转台26的转速为1～4rpm，次级转台27的转速为转台26的转速的3倍以上，特别是5～10倍的转速。另外，轴杆28的转速为1～5rpm，特别是1.5～3rpm的转速。由此，能够将前刀面的柱状结晶的倾斜角度与后刀面的柱状结晶的倾斜角度控制在既定的范围内。还有，根据图4，转台26与次级转台27沿同方向(图4中为顺时针)转动，但本发明不限定于此，转台26与次级转台27也能够相反旋转。这种情况下，例如通过使次级转台27的转速为转台26的转速的5倍以上，特别是7～12倍的转速，能够将柱状结晶的倾斜角度调整到既定的范围内。

根据本实施方式，因为将基体2沿上述方向装配，所以后刀面4成为来自靶25的金属成分直线地飞来的位置，因此来自靶25的金属成分成为直线地飞来的形态，成膜速度容易加快。另一方面，前刀面3相对于靶25的朝向，来自靶25的金属成分为环绕飞来的形态，因此成膜速度容易变慢。

这时，使上下相邻的试料的间隔g相对于试料的厚度为0.5～1倍。由此，在后刀面4，柱状结晶7的纵长方向的平均的朝向从与基体2的表面正交的方向倾斜(图2的倾斜角θ2＞0)，并且能够成为后刀面4的柱状结晶7的平均长宽比大于前刀面3的柱状结晶7的平均长宽比的结构。即，通过使上下相邻的试料的间隔g相对于试料的厚度狭窄至其0.5～1倍，构成前刀面和支撑面的主面和构成后刀面的侧面的被覆层的成膜状态发生变化，能够使所成膜的结晶的生长状态不同。此外，通过使上下相邻的试料的间隔g相对于试料的厚度狭窄至其0.5～1倍，能够进一步增大刀尖部9的柱状结晶7的纵长方向的平均倾斜角。

另外，作为靶25，例如可以使用分别独立含有金属钛(Ti)、金属铝(Al)、金属M(其中，M是从除了Ti的周期表第4、5、6族元素，稀土元素和Si中选择的一种以上)的金属靶，将其复合化的合金靶、由这些化合物粉末或烧结体构成的混合物靶，装配在腔室的侧壁面位置。

作为成膜条件，使用这些靶，通过利用电弧放电、辉光放电等使金属源蒸发并离子化的同时，使之与氮源的氮(N₂)气、碳源的甲烷(CH₄)/乙炔(C₂H₂)气反应的离子镀法或溅射法成膜被覆层。还有，成膜上述被覆层时，为了考虑被覆层的结晶结构而能够制作高硬度的被覆层，并且为了提高与基体的密接性，在本实施方式中，施加35～200V，特别是75～150V的偏压。

【实施例】

以平均粒径0.9μm的碳化钨(WC)粉末作为主成分，以10质量％的比例添加平均粒径1.2μm的金属钴(Co)粉末，以0.5质量％的比例添加平均粒径1.0μm的碳化铬(Cr₃C₂)粉末并加以混合，通过挤压成形，成形为京瓷制切削工具BDMT11T308ER-JT形状的slowaway刀片(スロ一アゥェィチップ)形状后，实施脱粘合剂处理，在0.01Pa的真空中，以1450℃煅烧1小时而制作超硬合金。另外，对于各试料的前刀面表面通过喷丸加工、刷光加工等进行研磨加工。再对制作的超硬合金通过刷光加工实施刀头处理(珩磨)。

对于如此制作的基体，施加表1所示的偏压，分别流过电弧电流150A，一边以表1所示的所装配的试料的前刀面和支撑面间的间隔g(表中，以相对于试料的厚度的比率表述)和表1所示的转台、次级转台、轴杆的转速使试料转动，一边作为成膜温度540℃而成膜表2所示的组成的被覆层。还有，被覆层的整体组成是对于含有各试料的被覆层的截面进行扫描型电子显微镜(SEM)观察，以能量色散光谱分析法(EPMA)进行测量。另外，以透射型电子显微镜(TEM)观察各被覆层，以能量色散型X射线分析法(EDS)，确认被覆层的详细的构成。

【表1】

【表2】

另外，由SEM观察，测量前刀面、后刀面和刀尖部的任意5处的被覆层的厚度，计算其平均值作为被覆层的厚度tr、tf、tn。此外，在SEM观察中，使用电子背散射衍射法(EBSD)，由色图特定各结晶的轮廓，测量前刀面、后刀面和刀尖部的被覆层的柱状结晶的形状和倾斜角。表中，关于平均长宽比表述为长宽比，关于平均结晶宽度表述为结晶宽度，关于柱状结晶的纵长方向的平均存在个数表述为存在数，关于前刀面、后刀面和刀尖部的柱状结晶的平均倾斜角表述为θ1、θ2、θ3，关于被覆层的前刀面、后刀面和刀尖部的厚度表述为厚度tr、tf、tn。结果显示在表3、4中。

【表3】

接着，使用所得到的slowaway刀片，按以下的切削条件进行切削试验。结果显示在表4中。

切削方法：铣削加工

被切削材：模具钢(SKD11)

切削速度：120m/分钟

进给量：0.12mm/rev

切入：2.0mm×12.5mm

切削状态：干式

评价方法：观察20分钟加工后的切削工具并确认切刃状态。确认卷刃、缺损等异常磨损状态。另外，确认能够加工至工具寿命为止的加工时间。

【表4】

根据表1～4所示的结果，在前刀面和后刀面的被覆层的柱状结晶的倾斜角θ1、θ2的关系在本发明的范围外的试料No.8～11中，切刃容易发生卷刃，并且，前刀面的月牙洼磨损进行，很快就达到寿命。另外，在前刀面的柱状结晶的平均长宽比大于后刀面的被覆层的柱状结晶的平均长宽比的试料No.8中，后刀面容易发生卷刃，边界缺损。在前刀面的柱状结晶的平均长宽比与后刀面的被覆层的柱状结晶的平均长宽比相同的试料No.9中，后刀面的刀尖部的刀尖磨损进行，在试料No.10中，前刀面的月牙洼磨损进行，均很快就达到寿命。在前刀面的结晶不是柱状结晶，而是平均长宽比低于1.5的粒状结晶的试料No.11中，前刀面的月牙洼磨损进行，很快达到寿命。

相对于此，在本发明的范围内的试料No.1～7中，切刃的卷刃的发生均很少，且前刀面的月牙洼磨损的进行缓慢，发挥着良好的切削性能。

符号说明

1 切削工具

2 基体

3 前刀面

4 后刀面

5 切刃

5a 刀尖切刃

5b 直线切刃

6 被覆层

7 柱状结晶

8 支撑面

9 刀尖部

Claims

1.一种切削工具，其中，具备基体和被覆该基体的表面的由柱状结晶构成的被覆层，以前刀面和后刀面的交叉脊线作为切刃，所述后刀面的所述柱状结晶的纵长方向相对于与所述基体的表面正交的方向的平均倾斜角θ2大于所述前刀面的所述柱状结晶的纵长方向相对于与所述基体的表面正交的方向的平均倾斜角θ1。

2.根据权利要求1所述的切削工具，其中，所述后刀面的所述柱状结晶的所述倾斜角θ2为10～50°，所述前刀面的所述柱状结晶的所述倾斜角θ1为0～20°。

3.根据权利要求1或2所述的切削工具，其中，所述被覆层的整体组成由(Al_1-a-bTi_aM_b)C_1-dN_d构成，其中，M是从除了Ti的周期表第4、5和6族元素、Si和稀土元素中选择的一种以上的元素，0.2≤a≤0.7，0≤b≤0.2，0≤d≤1。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的切削工具，其中，所述后刀面的所述被覆层的厚度tf与所述前刀面的所述被覆层的厚度tr之比tf/tr为1.2～3。

5.一种切削工具，其中，具备基体和被覆该基体的表面的由柱状结晶构成的被覆层，以前刀面和后刀面的交叉脊线作为切刃，在所述后刀面，所述柱状结晶的纵长方向的平均的朝向相对于与所述基体的表面正交的方向倾斜，并且所述后刀面的所述柱状结晶的平均长宽比大于所述前刀面的所述柱状结晶的平均长宽比。

6.根据权利要求5所述的切削工具，其中，所述后刀面的所述柱状结晶的平均长宽比为3～15，所述前刀面的所述柱状结晶的平均长宽比为1.5～5。

7.根据权利要求5或6所述的切削工具，其中，所述后刀面的所述柱状结晶的平均结晶宽度与所述前刀面的所述柱状结晶的平均结晶宽度之比为0.8～1.2。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的切削工具，其中，在所述后刀面的所述被覆层中，所述柱状结晶沿该柱状结晶的纵长方向平均存在2～5个，在所述前刀面的所述被覆层中，所述柱状结晶沿该柱状结晶的纵长方向平均存在3～10个。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的切削工具，其中，所述切刃具有曲线状的刀尖切刃和直线状的直线切刃，在所述刀尖切刃的正下的所述后刀面设有刀尖部，并且所述被覆层中，所述刀尖部的所述柱状结晶的纵长方向的平均倾斜角θ3大于所述后刀面的所述柱状结晶的纵长方向的平均倾斜角θ2。