CN106573313A - 被覆切削工具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种耐磨性、耐崩裂性和耐缺损性比以前的工具更为优良的被覆切削工具。被覆切削工具包含基材、和在基材的表面形成的被覆层。被覆层包含最外层，最外层含有NbN。NbN含有立方晶NbN、和六方晶NbN。在将X射线衍射分析中的立方晶NbN的(200)面的峰值强度设定为Ic、六方晶NbN的(101)面的峰值强度设定为Ih1、六方晶NbN的(103)面和(110)面的峰值强度的合计设定为Ih2时，Ih1相对于Ic和Ih1的合计之比[Ih1/(Ih1+Ic)]为0.5以上且低于1.0，Ih1相对于Ih1和Ih2的合计之比[Ih1/(Ih1+Ih2)]为0.5～1.0。

Description

被覆切削工具
技术领域
本发明涉及一种被覆切削工具。
背景技术
近年来，切削加工的高效率化的要求正在提高。伴随着该要求的提高，要求工具寿命比以前更长的切削工具。因此，作为工具材料所要求的特性，重要的是提高关系到切削工具的寿命的特性。例如，提高切削工具的耐磨性和耐缺损性变得更加重要。为了提高这些特性，在由硬质合金、金属陶瓷、cBN等构成的基材的表面包含1层或者2层以上的TiN层、TiAlN层等被覆层的被覆切削工具得到了广泛的应用。
于是，提出了用于改善这样的被覆层的特性的各种各样的技术。例如在专利文献1中，公开了一种被覆切削工具，其在采用X射线衍射测定硬质被覆层的情况下，六方晶氮化铌的(103)面的衍射峰强度和六方晶氮化铌的(110)面的衍射峰强度的合计Ih、与立方晶氮化铌的(220)面的衍射峰强度Ic的比值Ih/Ic为2.0以下。还公开了该被覆切削工具对Ti合金的切削加工性能优良。
在专利文献2中，公开了一种被覆切削工具，其在采用X射线衍射测定硬质被覆层的情况下，六方晶氮化铌的(103)面的衍射峰强度和六方晶氮化铌的(110)面的衍射峰强度的合计Ih、与立方晶氮化铌的(200)面的衍射峰强度Ic的比值Ic/Ih为0.05～1.0。还公开了该被覆切削工具的润滑性和耐磨性优良。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开WO2009/035396
专利文献2：日本特开2011-104737号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年来，切削加工的高速化、高进给化以及深进刀量化变得更加明显。因此，大多产生工具的缺损。例如，因在加工中施加于刀口的负荷而在工具表面产生裂纹。该裂纹通过向基材中发展而产生工具的缺损。另外，刀口的温度急剧增加或者减少，由此在基材中产生裂纹。该裂纹通过向被覆层中发展而产生工具的缺损。
在这样的背景下，上述专利文献1以及专利文献2中记载的被覆切削工具虽然高温下的耐磨性优良，但存在的问题是裂纹发生的抑制效果并不充分，因而耐崩裂性(resistance to chipping)以及耐缺损性并不充分。
本发明是为解决这些问题而完成的。本发明的目的在于：提供一种被覆切削工具，其即使在更加苛刻的切削加工中，也不会降低耐磨性而使耐崩裂性和耐缺损性优良。另外，本发明的目的还在于：提供一种可以长期加工的被覆切削工具。
用于解决课题的手段
本发明人就被覆切削工具的工具寿命的延长反复进行了研究。本发明人根据以下的构成，可以不降低被覆切削工具的耐磨性而使耐崩裂性和耐缺损性得以提高。其结果是，可以延长被覆切削工具的工具寿命。
也就是说，本发明的要旨如下所述。
(1)一种被覆切削工具，其包含基材、和在所述基材的表面形成的被覆层，其中，
所述被覆层包含最外层，
所述最外层含有NbN，
所述NbN含有立方晶NbN和六方晶NbN，
当将X射线衍射分析中的所述立方晶NbN的(200)面的峰值强度设定为Ic、将所述六方晶NbN的(101)面的峰值强度设定为Ih1、将所述六方晶NbN的(103)面和(110)面的峰值强度的合计设定为Ih2时，
Ih1相对于Ic和Ih1的合计之比[Ih1/(Ih1+Ic)]为0.5以上且低于1.0，
Ih1相对于Ih1和Ih2的合计之比[Ih1/(Ih1+Ih2)]为0.5～1.0。
(2)根据上述(1)所述的被覆切削工具，其中，所述六方晶NbN的(101)面的峰的半峰宽为0.2°～0.6°。
(3)根据上述(1)或(2)所述的被覆切削工具，其中，所述NbN含有25原子％以下的选自Ti、Zr、Hf、V、Ta、Cr、Mo、W、Al、Si、Sr以及Y之中的至少1种元素。
(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的被覆切削工具，其中，所述最外层的平均厚度为0.05μm～3μm。
(5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的被覆切削工具，其中，所述被覆层在所述基材和所述最外层之间包含内层，
所述内层为包含化合物(除NbN以外)的1层或者多层，该化合物含有选自Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Si、Sr以及Y之中的至少1种元素、和选自C、N、O以及B之中的至少1种元素。
(6)根据上述(1)～(4)中任一项所述的被覆切削工具，其中，所述被覆层在所述基材和所述最外层之间包含内层，
所述内层包含第1层叠结构和第2层叠结构，
所述第1层叠结构包含组成不同的至少2种类的层，所述2种类的层交替层叠2次以上，所述第1层叠结构中含有的层的平均厚度为60nm～500nm，
所述第2层叠结构包含组成不同的至少2种类的层，所述2种类的层交替层叠2次以上，所述第2层叠结构中含有的层的平均厚度为2nm以上且低于60nm，
所述第1层叠结构和所述第2层叠结构中含有的层包含化合物(除NbN以外)，该化合物含有选自Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Si、Sr以及Y之中的至少1种金属元素、和选自C、N、O以及B之中的至少1种非金属元素。
(7)根据上述(6)所述的被覆切削工具，其中，所述内层中含有的第1层叠结构和第2层叠结构交替且连续地层叠2次以上。
(8)根据上述(6)或(7)所述的被覆切削工具，其中，所述第1层叠结构的平均厚度为0.2μm～6μm。
(9)根据上述(6)～(8)中任一项所述的被覆切削工具，其中，所述第2层叠结构的平均厚度为0.02μm～6μm。
(10)根据上述(5)～(9)中任一项所述的被覆切削工具，其中，所述内层的平均厚度为0.22μm～12μm。
(11)根据上述(1)～(10)中任一项所述的被覆切削工具，其中，整个所述被覆层的平均厚度为0.5μm～15μm。
(12)根据上述(1)～(11)中任一项所述的被覆切削工具，其中，所述基材含有选自硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、立方晶氮化硼烧结体、金刚石烧结体以及高速钢之中的至少1种。
发明的效果
根据本发明，可以产生如下的效果：不会降低被覆切削工具的耐磨性而能够使耐崩裂性和耐缺损性得以提高，因而与以前相比，可以更加延长工具寿命。
附图说明
图1是本发明的被覆切削工具的断面组织的示意图的一个例子。
具体实施方式
本发明的被覆切削工具包括基材、和在基材的表面形成的被覆层。本发明的基材可以用作被覆切削工具的基材。本发明的基材并没有特别的限定，例如为硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、立方晶氮化硼烧结体、金刚石烧结体、高速钢。在它们之中，优选的是硬质合金、金属陶瓷、陶瓷以及立方晶氮化硼烧结体之中的任一种。这是因为硬质合金、金属陶瓷、陶瓷以及立方晶氮化硼烧结体的耐磨性和耐缺损性优良。
本发明的被覆切削工具的整个被覆层的平均厚度优选为0.5～15μm。如果被覆层的平均厚度低于0.5μm，则被覆切削工具的耐磨性具有降低的倾向。如果被覆层的平均厚度超过15μm，则被覆切削工具的耐缺损性具有降低的倾向。整个被覆层的平均厚度进一步优选为1.5～8.0μm。
在本发明的被覆切削工具中，被覆层包含最外层。最外层含有NbN。NbN含有立方晶NbN、和六方晶NbN。如果被覆层的最外层含有NbN，则被覆层的润滑性得以提高。如果最外层中的立方晶NbN的比率升高，则被覆层的硬度和耐磨性降低。另一方面，如果最外层中的六方晶NbN的比率升高，则被覆层的耐磨性提高，而被覆层的韧性降低。
因此，被覆层的最外层的特征在于含有立方晶NbN和六方晶NbN。通过使最外层含有立方晶NbN和六方晶NbN，便可以得到耐磨性和韧性优良的被覆切削工具。此外，所谓最外层，是指形成于最表面侧的层。
在本发明的被覆切削工具中，X射线衍射分析的NbN的峰具有以下的特征。
将立方晶NbN的(200)面的峰值强度设定为Ic。
将六方晶NbN的(101)面的峰值强度设定为Ih1。
此时，Ih1相对于Ic和Ih1的合计之比[Ih1/(Ih1+Ic)]为0.5以上且低于1.0。
0.5≤Ih1/(Ih1+Ic)＜1.0
如果Ih1/(Ih1+Ic)低于0.5，则最外层中的六方晶NbN的比率较小，因而被覆层的耐磨性降低。
如果Ih1/(Ih1+Ic)为1.0，且最外层中的NbN仅由六方晶NbN构成，则被覆层的韧性降低。
因此，Ih1/(Ih1+Ic)优选为0.5以上且低于1.0。
在本发明的被覆切削工具中，如果使(101)面的六方晶NbN的比率增加，则可以抑制成为崩裂或缺损的起点的裂纹的发生。
在本发明的被覆切削工具中，X射线衍射分析的NbN的峰具有以下的特征。
将六方晶NbN的(103)面和(110)面的峰值强度的合计设定为Ih2。
Ih1相对于Ih1和Ih2的合计之比[Ih1/(Ih1+Ih2)]为0.5～1.0。
0.5≤Ih1/(Ih1+Ih2)≤1.0
如果Ih1/(Ih1+Ih2)低于0.5，则(101)面的六方晶NbN的比率较小，因而抑制裂纹发生的效果降低，同时被覆切削工具的耐崩裂性和耐缺损性降低。因此，Ih1/(Ih1+Ih2)优选为0.5～1.0。
所谓六方晶NbN的(103)面和(110)面的峰值强度的合计，相当于将(103)面的峰值强度和(110)面的峰值强度进行合计所得到的值。这是因为根据JCPDS卡25-1361号，六方晶NbN的(103)面在2θ为61.9度附近存在衍射峰，六方晶NbN的(110)面在2θ为62.6度附近存在衍射峰。
在本发明的NbN的(101)面的峰的半峰宽为0.2°以上的情况下，具有NbN的平均粒径减小，耐磨性得以提高的倾向。然而，如果NbN的(101)面的峰的半峰宽超过0.6°，则NbN的平均粒径过于减小，因而抑制裂纹发生的效果具有降低的倾向。因此，NbN的(101)面的峰的半峰宽优选为0.2°～0.6°。
本发明的NbN优选进一步含有选自Ti、Zr、Hf、V、Ta、Cr、Mo、W、Al、Si、Sr以及Y之中的至少1种元素。这是因为如果NbN含有它们之中的任一种元素，则被覆切削工具的耐磨性得以提高。在NbN中的这些元素的含量超过25原子％的情况下，润滑性具有降低的倾向。因此，NbN中的这些元素的含量优选为25原子％以下，进一步优选为10原子％以下。
在本发明的最外层的平均厚度低于0.05μm的情况下，由于不能长期发挥NbN的耐磨性、耐崩裂性和耐缺损性，因而被覆切削工具的寿命具有缩短的倾向。在最外层的平均厚度超过3μm的情况下，被覆切削工具的耐缺损性具有降低的倾向。因此，最外层的平均厚度优选为0.05μm～3μm。
本发明的被覆层也可以是仅由最外层构成的单层。或者，本发明的被覆层也可以在基材和最外层之间包含内层。内层只要被用作被覆切削工具的被覆层，就没有特别的限定。内层优选为化合物(除NbN以外)的层，该化合物含有选自Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Si、Sr以及Y之中的至少1种元素、和选自C、N、O以及B之中的至少1种元素。内层优选为含有这样的化合物的1层或者多层。内层通过含有这样的化合物，被覆切削工具的耐磨性得以提高。
本发明的被覆层中含有的内层优选含有特定的第1层叠结构和第2层叠结构。这是因为内层通过含有第1层叠结构和第2层叠结构，被覆层的耐磨性和耐缺损性得以提高。构成第1层叠结构和第2层叠结构的各层包含这样的化合物(除NbN以外)，该化合物含有选自Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Si、Sr以及Y之中的至少1种金属元素、和选自C、N、O以及B之中的至少1种非金属元素。因此，被覆层的耐磨性优良。
第1层叠结构和第2层叠结构中含有的层进一步优选包含这样的化合物，该化合物含有选自Ti、Nb、Ta、Cr、W、Al、Si以及Y之中的至少2种金属元素、和选自C、N、O以及B之中的至少1种非金属元素。这是因为这样的化合物具有硬的性质。作为构成第1层叠结构的层中含有的化合物，具体地说，可以列举出(Al0.50Ti0.50)N、(Al0.60Ti0.40)N、(Al0.67Ti0.33)N、(Al0.67Ti0.33)CN、(Al0.45Ti0.45Si0.10)N、(Al0.45Ti0.45Y0.10)N、(Al0.50Ti0.30Cr0.20)N、(Al0.50Ti0.45Nb0.05)N、(Al0.50Ti0.45Ta0.05)N、(Al0.50Ti0.45W0.05)N、(Ti0.90Si0.10)N、(Al0.50Cr0.50)N等。
构成第1层叠结构的层中含有的金属元素优选为与构成该第1层叠结构的其它层中含有的金属元素相同。也就是说，构成第1层叠结构的多层优选由同一种金属元素构成。再者，构成第1层叠结构的层中含有的特定的金属元素的比例、和与该层邻接的构成第1层叠结构的其它层中含有的特定的金属元素的比例之差的绝对值优选为5原子％以上。这里所说的“特定的金属元素的比例”，是指该层中含有的特定的金属元素相对于层中含有的全部金属元素的比例(原子％)。
如果第1层叠结构为这样的构成，则构成第1层叠结构的某一层、和与该层邻接的层的附着力不会降低而在层和层的界面产生晶格不匹配。因此，裂纹在平行于构成第1层叠结构的层和层的界面的方向上容易发展，从而可以有效地抑制裂纹发展直至基材。
下面就上述的“某一层中含有的特定的金属元素的比例、和与该层邻接的其它层中含有的特定的金属元素的比例之差的绝对值为5原子％以上”进行更详细的说明。
例如，在第1层叠结构由(Al0.55Ti0.45)N层和(Al0.67Ti0.33)N层构成的情况下，2种层中含有的金属元素的种类相同。究其原因，这是因为2种层都含有Al和Ti。在此情况下，(Al0.55Ti0.45)N层中含有的Al的元素量相对于全部金属元素的量为55原子％。(Al0.67Ti0.33)N层中含有的Al的元素量相对于全部金属元素的量为67原子％。这些两种层中含有的Al的元素量的比例之差为12原子％。因此，在此情况下，满足“差的绝对值为5原子％以上”这样的上述条件。
例如，在第1层叠结构由(Al0.49Ti0.39Cr0.12)N层和(Al0.56Ti0.36Cr0.08)N层构成的情况下，2种层中含有的金属元素的种类相同。究其原因，这是因为2种层都含有Al、Ti和Cr。在此情况下，2种层中含有的Ti的元素量的比例之差为3原子％。2种层中含有的Cr的元素量的比例之差为4原子％。这些值分别低于5原子％。但是，即使在此情况下，由于2种层中含有的Al的元素量的比例之差为7原子％，因而满足“差的绝对值为5原子％以上”这样的上述条件。
此外，在本说明书中，在将氮化物记为(MaLb)N的情况下，意味着M元素相对于全部金属元素的原子比为a，L元素相对于全部金属元素的原子比为b。例如，(Al0.55Ti0.45)N示出了Al元素相对于全部金属元素的原子比为0.55，Ti元素相对于全部金属元素的原子比为0.45。也就是说，(Al0.55Ti0.45)N示出了Al元素相对于全部金属元素的量为55原子％，Ti元素相对于全部金属元素的量为45原子％。
构成第2层叠结构的层中含有的金属元素优选为与构成该第2层叠结构的其它层中含有的金属元素相同。也就是说，构成第2层叠结构的多层优选由同一种金属元素构成。再者，构成第2层叠结构的层中含有的特定的金属元素的比例、和与该层邻接的构成第2层叠结构的其它层中含有的特定的金属元素的比例之差的绝对值优选为5原子％以上。这里所说的“特定的金属元素的比例”，是指该层中含有的特定的金属元素相对于层中含有的全部金属元素的比例(原子％)。
如果第2层叠结构为这样的构成，则构成第2层叠结构的某一层、和与该层邻接的层的附着力不会降低而在层和层的界面产生晶格不匹配。因此，裂纹在平行于构成第2层叠结构的层和层的界面的方向上容易发展，从而可以有效地抑制裂纹发展直至基材。上述的“某一层中含有的特定的金属元素的比例、和与该层邻接的其它层中含有的特定的金属元素的比例之差的绝对值为5原子％以上”的意思与就上述第1层叠结构进行过说明的同样。
作为本发明的被覆切削工具的其它方式，构成第1层叠结构的层中含有的金属元素、和与该层邻接的构成第1层叠结构的其它层中含有的金属元素优选为有1种以上存在不同。这是因为如果金属元素有1种以上存在不同，则晶格在层和层的界面产生不匹配，裂纹在平行于层和层的界面的方向上容易发展，因而可以有效地抑制裂纹发展直至基材。
例如，在第1层叠结构由(Al0.50Ti0.50)N层和(Al0.50Ti0.30Cr0.20)N层构成的情况下，如果对2种层中含有的金属元素进行比较，则该条件得到满足。究其原因，这是因为2种层含有Al和Ti，但Cr仅在一种层中含有。
例如，在第1层叠结构由(Al0.50Cr0.50)N层和(Al0.67Ti0.33)N层构成的情况下，如果对2种层中含有的金属元素进行比较，则该条件也得到满足。究其原因，这是因为2种层含有Al，但Cr和Ti仅在一种层中含有。
同样地，在本发明的被覆切削工具中，构成第2层叠结构的层中含有的金属元素、和与该层邻接的构成第2层叠结构的其它层中含有的金属元素优选为有1种以上存在不同。这是因为如果金属元素有1种以上存在不同，则晶格在层和层的界面产生不匹配，裂纹在平行于层和层的界面的方向上容易发展，因而可以有效地抑制裂纹发展直至基材。
本发明的被覆切削工具包含被覆层。被覆层包含第1层叠结构。第1层叠结构包含由上述的化合物构成的2以上的层。第1层叠结构中含有的各层的平均厚度为60nm～500nm。第1层叠结构中含有的2以上的层周期性地层叠在一起。该周期性的层叠结构包含组成不同的至少2种类的层。这些2种类的层优选交替层叠2次以上。如果组成不同的2种类的层交替层叠2次以上，则可以抑制裂纹的发展，因而被覆切削工具的耐缺损性得到进一步提高。
在本发明中，将层的层叠反复进行的最小单位的厚度称为“层叠周期”。
图1是本发明的被覆切削工具的断面组织的示意图的一个例子。下面参照图1，就层叠周期进行说明。
例如，从基材(1)开始朝向被覆层(2)的表面反复层叠组成不同的A1层(6a)、B1层(6b)、C1层以及D1层。具体地说，将这些层按照A1层(6a)→B1层(6b)→C1层→D1层→A1层(6a)→B1层(6b)→C1层→D1层→…的顺序进行反复层叠。在此情况下，从A1层(6a)至D1层的厚度的合计为“层叠周期”。
例如，从基材(1)开始朝向被覆层(2)的表面反复层叠组成不同的A1层(6a)和B1层(6b)。具体地说，将这些层按照A1层(6a)→B1层(6b)→A1层(6a)→B1层(6b)→A1层(6a)→B1层(6b)→…的顺序进行层叠。在此情况下，A1层(6a)的厚度和B1层(6b)的厚度的合计为“层叠周期”。
为了形成第1层叠结构，使组成不同的至少2种类的层周期性地层叠在一起。各层的平均厚度为60nm～500nm。通过使第1层叠结构这样地形成，可以获得以下的效果。
在被覆切削工具的使用中于被覆层的表面产生的裂纹到达第1层叠结构。到达第1层叠结构的裂纹向平行于组成不同的层和层的界面的方向发展。由此，可以获得防止裂纹发展直至基材的效果。这样的效果通过将组成不同的2种层交替层叠2次以上而进一步得以升高。具体地说，优选从基材朝向被覆层的表面，将组成不同的A1层(6a)和B1层(6b)交替层叠2次以上。也就是说，第1层叠结构优选包含A1层(6a)→B1层(6b)→A1层(6a)→B1层(6b)→…这样的交替层叠结构。
在第1层叠结构中含有的各层的平均厚度低于60nm的情况下，可以充分防止裂纹发展至基材。另一方面，在各层的平均厚度超过500nm的情况下，被覆切削工具的耐缺损性降低。因此，第1层叠结构中含有的各层的平均厚度优选为60nm～500nm。第1层叠结构中含有的各层的平均厚度进一步优选为60nm～250nm。
在第1层叠结构的平均厚度低于0.2μm的情况下，使组成不同的层周期性地层叠的次数(循环数)减少。在此情况下，裂纹发展直至基材的抑制效果降低。另一方面，在第1层叠结构的平均厚度超过6μm的情况下，整个被覆层的残余压缩应力升高。其结果是，被覆层的剥离或缺损变得容易产生，因而被覆切削工具的耐缺损性降低。因此，第1层叠结构的平均厚度优选为0.2μm～6μm。
本发明的被覆切削工具包含被覆层。被覆层包含第2层叠结构。第2层叠结构包含由上述的金属或者化合物构成的2以上的层。第2层叠结构中含有的各层的平均厚度为2nm以上且低于60nm。第2层叠结构中含有的2以上的层周期性地层叠在一起。该周期性的层叠结构包含组成不同的至少2种类的层。这些2种类的层优选交替层叠2次以上。如果组成不同的2种类的层交替层叠2次以上，则第2层叠结构的硬度升高，因而被覆切削工具的耐磨性得到进一步提高。
在第2层叠结构中，也将层的层叠反复进行的最小单位的厚度称为“层叠周期”。
例如在图1中，从基材(1)开始朝向被覆层(2)的表面反复层叠组成不同的A2层(7a)、B2层(7b)、C2层以及D2层。具体地说，将这些层按照A2层(7a)→B2层(7b)→C2层→D2层→A2层(7a)→B2层(7b)→C2层→D2层→…的顺序进行层叠。在此情况下，从A2层(7a)至D2层的厚度的合计为“层叠周期”。
例如，从基材(1)开始朝向被覆层(2)的表面反复层叠组成不同的A2层(7a)和B2层(7b)。具体地说，将这些层按照A2层(7a)→B2层(7b)→A2层(7a)→B2层(7b)→A2层(7a)→B2层(7b)→…的顺序进行层叠。在此情况下，A2层(7a)的厚度和B2层(7b)的厚度的合计为“层叠周期”。
为了形成第2层叠结构，使组成不同的至少2种类的层周期性地层叠在一起。各层的平均厚度为2nm以上且低于60nm。通过使第2层叠结构这样地形成，可以获得第2层叠结构的硬度升高、被覆切削工具的耐磨性得以提高的效果。这样的效果通过将组成不同的2种层交替层叠2次以上而进一步得以升高。具体地说，优选从基材朝向被覆层的表面，将组成不同的A2层(7a)和B2层(7b)交替层叠2次以上。也就是说，第2层叠结构优选包含A2层(7a)→B2层(7b)→A2层(7a)→B2层(7b)→…这样的交替层叠结构。
在第2层叠结构中含有的各层的平均厚度低于2nm的情况下，难以形成均匀厚度的层。在第2层叠结构中含有的各层的平均厚度为60nm以上的情况下，由于第2层叠结构的硬度降低，因而被覆切削工具的耐磨性降低。再者，在此情况下，第2层叠结构的厚度和第1层叠结构的厚度之差减小。其结果是，不能充分获得通过使裂纹在平行于第1层叠结构和第2层叠结构的界面的方向上发展而抑制裂纹发展直至基材的效果。因此，第2层叠结构中含有的各层的平均厚度优选为2nm以上且低于60nm。第2层叠结构中含有的各层的平均厚度进一步优选为5nm～30nm。
在第2层叠结构的平均厚度低于0.02μm的情况下，使组成不同的层周期性地层叠的次数(循环数)减少。在此情况下，不能获得第2层叠结构的硬度得以提高的效果。另一方面，在第2层叠结构的平均厚度超过6μm的情况下，第2层叠结构的残余压缩应力升高。其结果是，被覆层的剥离或缺损变得容易产生，因而被覆切削工具的耐缺损性降低。因此，第2层叠结构的平均厚度优选为0.02μm～6μm。
本发明的被覆切削工具包含被覆层。被覆层包含最外层。被覆层也可以包含在基材和最外层之间形成的内层。也就是说，也可以在基材的表面形成内层，在内层的表面形成最外层。在此情况下，被覆层由内层和最外层构成。内层也可以包含耐缺损性优良的第1层叠结构和耐磨性优良的第2层叠结构。由此，本发明的被覆切削工具的耐缺损性和耐磨性优良。
第1层叠结构和第2层叠结构优选为交替且连续地层叠2次以上。如果第1层叠结构和第2层叠结构交替地层叠在一起，则裂纹容易在平行于第1层叠结构和第2层叠结构的界面的方向上发展。其结果是，可以抑制裂纹发展直至基材，因而被覆切削工具的耐缺损性得以提高。
第1层叠结构和第2层叠结构的位置关系并没有特别的限定。第1层叠结构和第2层叠结构的位置关系例如有以下的(1)～(4)之中的任一种。
(1)第1层叠结构最接近基材，第2层叠结构最接近内层的表面。
(2)第2层叠结构最接近基材，第1层叠结构最接近内层的表面。
(3)第1层叠结构最接近基材，而且最接近内层的表面。
(4)第2层叠结构最接近基材，而且最接近内层的表面。
在上述(1)～(4)中，所谓“内层的表面”，是指内层的与基材相反的一侧的表面。
在上述的位置关系中，优选的是(1)。这是因为在第1层叠结构和第2层叠结构的位置关系为上述(1)的情况下，第1层叠结构的残余压缩应力比第2层叠结构的残余压缩应力低，因而被覆层的耐剥离性具有提高的倾向。
在内层的平均厚度低于0.22μm的情况下，被覆切削工具的耐磨性具有降低的倾向。在内层的平均厚度超过12μm的情况下，被覆切削工具的耐缺损性具有降低的倾向。因此，内层的平均厚度优选为0.22μm～12μm。内层的平均厚度进一步优选为1.5μm～8μm。
本发明的被覆切削工具中的被覆层的制造方法并没有特别的限定。例如，被覆层可以采用离子镀法、电弧离子镀法、溅射法、离子混合法等物理蒸镀法来制造。特别地，采用电弧离子镀法形成的被覆层与基材的附着力较强。因此，在它们之中，优选为电弧离子镀法。
对于本发明的被覆切削工具的制造方法，使用具体例子进行说明。此外，本发明的被覆切削工具的制造方法只要能够实现该被覆切削工具的构成，就没有特别的限制。
将加工成工具形状的基材盛入物理蒸镀装置的反应容器内。接着，对反应容器内抽真空，直至压力为1×10-2Pa以下。在抽真空之后，采用反应容器内的加热器将基材加热至200～800℃。加热后，向反应容器内导入Ar气，将其压力设定为0.5～5.0Pa。在压力为0.5～5.0Pa的Ar气气氛中，向基材施加－200～－1000V的偏压。使反应容器内的钨灯丝流过5～20A的电流。对基材的表面进行采用Ar气的离子轰击处理。在对基材的表面进行离子轰击处理后，对反应容器内抽真空，直至压力为1×10-2Pa以下。
在将内层形成于基材与含有NbN的最外层之间的情况下，在离子轰击处理和抽真空之后，将氮气等反应气体导入反应容器内。将反应容器内的压力设定为0.5～5.0Pa，向基材施加－10～－150V的偏压。采用电弧放电使与各层的金属成分相应的金属蒸发源蒸发，从而可以在基材的表面形成各层。此外，采用电弧放电使处于离开的位置的2种类以上的金属蒸发源同时蒸发，并使固定基材的工作台旋转，从而可以形成构成第1层叠结构或者第2层叠结构的层。在此情况下，通过调整反应容器内的固定基材的工作台的转速，便可以控制构成第1层叠结构或者第2层叠结构的各层的厚度。通过采用电弧放电使2种类以上的金属蒸发源交替蒸发，也可以形成构成第1层叠结构或者第2层叠结构的层。在此情况下，通过分别调整金属蒸发源的电弧放电时间，便可以控制构成第1层叠结构或者第2层叠结构的各层的厚度。
为了形成本发明的含有NbN的最外层，在进行离子轰击处理后或者形成内层后，对反应容器内抽真空，同时将基材的温度加热至400℃～600℃。然后，将氮气和Ar气以1∶1的比率导入反应容器内。由此，将反应容器内的压力设定为2.0～5.0Pa，向基材施加－10～-30V的偏压。通过采用电弧电流为160～180A的电弧放电来使由Nb构成的金属蒸发源蒸发，便可以在基材的表面或者内层的表面形成最外层。如果将反应容器内的气氛设定为氮气和Ar气的混合气体气氛，则电弧放电稳定，因而可以容易控制六方晶NbN的取向性。如果偏压比－40V升高，则六方晶NbN的(103)面和(110)面的比率升高，因而Ih1相对于Ih1和Ih2的合计之比比0.5减小。另外，如果电弧电流比150A降低，则立方晶NbN的比率升高，因而Ih1相对于Ic和Ih1的合计之比减小。如果反应容器内的气氛为氮气氛，则六方晶NbN的(103)面和(110)面的比率升高，Ih1相对于Ih1和Ih2的合计之比比0.5减小。此外，半峰宽依赖于被覆层的形成温度，温度越高，半峰宽越增大。
构成被覆层的各层的厚度可以通过观察被覆切削工具的断面组织来进行测定。例如，构成被覆层的各层的厚度可以使用光学显微镜、扫描型电子显微镜(SEM)、透射型电子显微镜(TEM)等来进行测定。
构成被覆层的各层的平均厚度可以采用如下的方法求出。
在从与金属蒸发源相对置的面的刀口朝向该面的中心部而距刀口为50μm的位置的附近，对3个部位以上的被覆切削工具的断面进行观察。从该观察的断面测定各层的厚度以及各层叠结构的厚度。通过计算测得的厚度的平均值，便可以求出平均厚度。
构成被覆层的各层的组成可以使用能量分散型X射线分析装置(EDS)或波长分散型X射线分析装置(WDS)等由被覆切削工具的断面组织进行测定。
关于本发明的最外层，立方晶NbN的(200)面的峰值强度Ic、六方晶NbN的(101)面的峰值强度Ih1、以及六方晶NbN的(103)面和(110)面的峰值强度的合计Ih2可以使用市售的X射线衍射装置来进行测定。在强度Ic、Ih1、Ih2的测定中，例如可以使用株式会社リガク生产的X射线衍射装置RINT TTRIII。另外，测定可以使用利用Cu-Kα射线的2θ/θ聚焦方法光学系统的X射线衍射测定。X射线衍射的测定条件例如如下所述。
输出功率：50kV、250mA
入射侧梭拉狭缝：5°
发散纵狭缝：2/3°
发散纵向限位狭缝：5mm
散射狭缝2/3°
受光侧梭拉狭缝：5°
受光狭缝：0.3mm
BENT单色仪
受光单色狭缝：0.8mm
取样宽度：0.01°
扫描速度：4°/min
2θ测定范围：30～70°
在由X射线衍射图形求出上述各峰值强度时，也可以使用X射线衍射装置附带的解析软件。在使用解析软件时，使用三次样条逼近进行背景处理和Kα2峰除去，同时使用Pearson-VII函数进行轮廓拟合。由此，可以求出各峰值强度。
此外，在比最外层更靠基材侧形成内层的情况下，为了不受内层的影响，可以采用薄膜X射线衍射法对各峰值强度进行测定。
对于本发明的最外层，六方晶NbN的(101)面的峰的半峰宽可以使用市售的X射线衍射装置进行测定。在六方晶NbN的(101)面的峰的半峰宽的测定中，例如可以使用株式会社リガク生产的X射线衍射装置RINT TTRIII。另外，测定可以使用利用Cu-Kα射线的2θ/θ聚焦方法光学系统的X射线衍射测定。X射线衍射的测定条件例如如下所述。
输出功率：50kV、250mA
入射侧梭拉狭缝：5°
发散纵狭缝：2/3°
发散纵向限位狭缝：5mm
散射狭缝2/3°
受光侧梭拉狭缝：5°
受光狭缝：0.3mm
BENT单色仪
受光单色狭缝：0.8mm
取样宽度：0.01°
扫描速度：4°/min
2θ测定范围：30～70°
此外，在比最外层更靠基材侧形成内层的情况下，为了不受内层的影响，可以采用薄膜X射线衍射法对六方晶NbN的(101)面的峰的半峰宽进行测定。
作为本发明的被覆切削工具的种类，具体地说，可以列举出铣削加工用或者车削加工用刀口更换型切削刀片(cutting insert)、钻头、立铣刀等。
实施例1
作为基材，准备了以下的2种刀片(insert)。
ISO标准CNGA120408形状的70％cBN-20％TiN-5％Al2O3-5％TiB2(体积％)组成的立方晶氮化硼烧结体制刀片
ISO标准ASMT11T304PDPR形状的与S10相当的硬质合金制刀片
在电弧离子镀装置的反应容器内，配置成为表1以及表2所示的各层的组成的金属蒸发源。将准备的基材固定在反应容器内的旋转工作台的固定配件上。
然后，进行抽真空，使反应容器内的压力直至5.0×10-3Pa以下。在抽真空后，采用反应容器内的加热器，对基材进行加热，直至其温度为500℃。在加热后，向反应容器内导入Ar气，使反应容器内的压力为5.0Pa。
在压力为5.0Pa的Ar气气氛中，向基材施加－1000V的偏压。使反应容器内的钨灯丝流过10A的电流。在这样的条件下，对基材的表面进行30分钟的采用Ar气的离子轰击处理。在离子轰击处理结束后，对反应容器内抽真空，直至反应容器内的压力为5.0×10-3Pa以下。
对于发明产品1～5以及比较产品1～5，在抽真空后，将氮气导入反应容器内，将反应容器内设定成压力为2.7Pa的氮气气氛。对基材施加－50V的偏压。采用电弧电流为200A的电弧放电使金属蒸发源蒸发，从而形成内层。
对于发明产品6，在抽真空后，向反应容器内导入氮气(N2)和甲烷气体(CH4)，使其分压比N2∶CH4＝1∶1，从而将反应容器内设定成压力为2.7Pa的混合气体气氛。对基材施加－50V的偏压。采用电弧电流为200A的电弧放电使金属蒸发源蒸发，从而形成内层。
对于内层的各层的厚度较大的发明产品7以及比较产品6，在抽真空后，采用电弧放电使X层的金属蒸发源和Y层的金属蒸发源交替蒸发，从而形成X层和Y层。此时，X层的厚度和Y层的厚度可以通过调整形成各自的层时的电弧放电时间来加以控制。
对于内层的各层的厚度较小的发明产品8以及比较产品7，在抽真空后，采用电弧放电使X层的金属蒸发源和Y层的金属蒸发源同时蒸发，从而形成X层和Y层。此时，X层的厚度和Y层的厚度可以通过在0.2～10min-1的范围调整旋转工作台的转速来加以控制。
对于发明产品1～8以及比较产品3～5，在形成内层后，进行抽真空直至反应容器内的压力达到5.0×10-3Pa以下，并将基材加热至表3所示的温度。然后，向反应容器内以1﹕1的比率导入氮气和Ar气，将反应容器内的压力设定为3.0Pa，从而在表3所示的条件下形成最外层。
对于比较产品1、2、6以及7，在形成内层后，将基材加热至表3所示的温度。然后，在表3所示的条件下形成最外层。
在基材的表面形成各层，直至达到表1和表2所示的规定厚度。然后，切断加热器的电源，在试料温度达到100℃以下后，从反应容器内取出试料。
表1
表3
得到的试料的各层的平均厚度采用如下的方法求出。
在从与被覆切削工具的金属蒸发源相对置的面的刀口朝向该面的中心部而距刀口为50μm的位置的附近，对3个部位的断面采用TEM进行观察。测定各层的厚度，从而计算出测得的厚度的平均值。
得到的试料的各层的组成采用如下的方法求出。
在从与被覆切削工具的金属蒸发源相对置的面的刀口朝向该面的中心部而距刀口为50μm的位置的断面，使用EDS对组成进行了测定。
这些测定结果也如表1和表2所示。
此外，表1和表2的各层的金属元素的组成比表示构成各层的金属化合物中的各金属元素相对于全部金属元素的原子比。
对于得到的试料，进行了使用Cu-Kα射线的2θ/θ聚焦方法光学系统的薄膜X射线衍射测定。测定条件如下所述。
输出功率：50kV、250mA
入射侧梭拉狭缝：5°
发散纵狭缝：2/3°
发散纵向限位狭缝：5mm
散射狭缝2/3°
受光侧梭拉狭缝：5°
受光狭缝：0.3mm
BENT单色仪
受光单色狭缝：0.8mm
取样宽度：0.01°
扫描速度：4°/min
20测定范围：30～70°
根据由薄膜X射线衍射测定得到的X射线衍射图形，求出立方晶NbN的(200)面的峰值强度Ic、以及六方晶NbN的(101)面的峰值强度Ih1。另外，求出Ih1相对于Ic和Ih1的合计之比[Ih1/(Ih1+Ic)]。其结果如表4所示。
根据X射线衍射图形，进一步求出六方晶NbN的(103)面和(110)面的峰值强度的合计Ih2。另外，求出Ih1相对于Ih1和Ih2的合计之比[Ih1/(Ih1+Ih2)]。其结果如表4所示。
根据X射线衍射图形，进一步求出六方晶NbN的(101)面的半峰宽。其结果如表4所示。
表4
试料编号 Ih1/(Ih1+Ic) Ih1/(Ih1+Ih2) 半峰宽(度)
发明产品1 0.52 0.82 0.40
发明产品2 0.96 0.75 0.38
发明产品3 0.64 0.51 0.58
发明产品4 0.77 0.97 0.22
发明产品5 0.68 0.72 0.42
发明产品6 0.59 0.66 0.65
发明产品7 0.81 0.79 0.36
发明产品8 0.64 0.59 0.55
比较产品1 - - -
比较产品2 - - -
比较产品3 只是立方晶 - -
比较产品4 0.46 0.6 0.63
比较产品5 0.63 0.17 0.77
比较产品6 - - -
比较产品7 - - -
使用得到的试料，进行以下的切削试验1和切削试验2，对耐缺损性和耐磨性进行了评价。其评价结果如表5所示。
[切削试验1耐缺损性试验]
刀片：立方晶氮化硼烧结体CNGA120408
被切削材料：SCM420H
被切削材料形状：φ200mm×50mm的圆板(开有4条沟槽)
切削速度：100m/min
进给量：0.2mm/rev
进刀量：0.2mm
冷却液：使用
评价项目：测定试料直至发生缺损的加工时间(工具寿命)。所谓缺损，是指试料的切削刃部产生缺陷。
[切削试验2耐磨性试验]
刀片：硬质合金ASMT11T304PDPR
被切削材料：Ti-6Al-4V
被切削材料形状：250mm×100mm×60mm的板状
切削速度：60m/min
进给量：0.15mm/tooth
进刀量：2.0mm
切削宽度：10mm
冷却液：使用
评价项目：测定最大后隙面磨损宽度直至0.2mm的加工时间(工具寿命)。
将在切削试验1中测定的试料直至发生缺损的加工时间(工具寿命)按以下的基准进行了评价。
25min以上○
20min以上且低于25min△
低于20min×
将在切削试验2中测定的最大后隙面磨损宽度直至0.2mm的加工时间(工具寿命)按以下的基准进行了评价。
15min以上○
10min以上且低于15min△
低于10min×
上述评价中的等级为(优)○＞△＞×(差)。具有○的试料的切削性能优良。评价的结果如表5所示。
表5
如表5所示，发明产品的耐缺损性试验以及耐磨性试验的结果均为○或者△的评价。关于比较产品的耐缺损性试验以及耐磨性试验的结果，某一项的评价为×。由以上的结果可知：发明产品的工具寿命得以延长。根据本发明，不使被覆切削工具的耐缺损性降低而可以提高耐磨性。
实施例2
作为基材，准备了以下的2种刀片(insert)。
ISO标准CNGA120408形状的70％cBN-20％TiN-5％Al2O3-5％TiB2(体积％)组成的立方晶氮化硼烧结体制刀片
ISO标准ASMT11T304PDPR形状的与S10相当的硬质合金制刀片
在电弧离子镀装置的反应容器内，配置成为表6以及表8所示的各层的组成的金属蒸发源。将准备的基材固定在反应容器内的旋转工作台的固定配件上。
然后，进行抽真空，使反应容器内的压力直至5.0×10-3Pa以下。在抽真空后，采用反应容器内的加热器，对基材进行加热，直至其温度为500℃。在加热后，向反应容器内导入Ar气，使反应容器内的压力为5.0Pa。
在压力为5.0Pa的Ar气气氛中，向基材施加－1000V的偏压。使反应容器内的钨灯丝流过10A的电流。在这样的条件下，对基材的表面进行30分钟的采用Ar气的离子轰击处理。在离子轰击处理结束后，对反应容器内抽真空，直至反应容器内的压力为5.0×10-3Pa以下。
在抽真空后，将氮气导入反应容器内，将反应容器内设定成压力为2.7Pa的氮气气氛。对基材施加－50V的偏压。采用电弧电流为200A的电弧放电使金属蒸发源蒸发，从而形成构成内层的第1层叠结构和第2层叠结构的各层。
在形成发明产品9～20以及比较产品8、9的A1层和B1层时，采用电弧放电使A1层的金属蒸发源和B1层的金属蒸发源交替蒸发，从而形成A1层和B1层。此时，A1层的厚度和B1层的每1层的厚度通过调整形成各自的层时的电弧放电时间来加以控制，从而达到表7所示的厚度。
在形成发明产品9～20以及比较产品8、9的A2层和B2层时，采用电弧放电使A2层的金属蒸发源和B2层的金属蒸发源同时蒸发，从而形成A2层和B2层。此时，A2层的厚度和B2层的每1层的厚度通过以0.2～10min-1的范围调整旋转工作台的转速来加以控制，从而达到表7所示的厚度。
对于发明产品9～20以及比较产品9，在形成内层后，进行抽真空直至反应容器内的压力达到5.0×10-3Pa以下，并将基材加热至表9所示的温度。然后，向反应容器内以1﹕1的比率导入氮气和Ar气，将反应容器内的压力设定为3.0Pa，从而在表9所示的条件下形成最外层。
对于比较产品8，在形成内层后，将基材加热至表9所示的温度。然后，在表9所示的条件下形成最外层。
在基材的表面形成各层，直至达到表7和表8所示的规定厚度。然后，切断加热器的电源，在试料温度达到100℃以下后，从反应容器内取出试料。
表7
表9
得到的试料的各层的平均厚度、以及各层叠结构的厚度采用如下的方法求出。
在从与被覆切削工具的金属蒸发源相对置的面的刀口朝向该面的中心部而距刀口为50μm的位置的附近，对3个部位的断面采用TEM进行观察。测定各层的厚度以及各层叠结构的厚度，从而计算出测得的厚度的平均值。
得到的试料的各层的组成采用如下的方法求出。
在从与被覆切削工具的金属蒸发源相对置的面的刀口朝向该面的中心部而距刀口为50μm的位置的断面，使用EDS对组成进行了测定。
这些测定结果也如表6、表7以及表8所示。
此外，表6和表8的各层的金属元素的组成比表示构成各层的金属化合物中的各金属元素相对于全部金属元素的原子比。
对于得到的试料，进行了使用Cu-Kα射线的2θ/θ聚焦方法光学系统的薄膜X射线衍射测定。测定条件如下所述。
输出功率：50kV、250mA
入射侧梭拉狭缝：5°
发散纵狭缝：2/3°
发散纵向限位狭缝：5mm
散射狭缝2/3°
受光侧梭拉狭缝：5°
受光狭缝：0.3mm
BENT单色仪
受光单色狭缝：0.8mm
取样宽度：0.01°
扫描速度：4°/min
20测定范围：30～70°
根据由薄膜X射线衍射测定得到的X射线衍射图形，求出立方晶NbN的(200)面的峰值强度Ic、以及六方晶NbN的(101)面的峰值强度Ih1。另外，求出Ih1相对于Ic和Ih1的合计之比[Ih1/(Ih1+Ic)]。其结果如表10所示。
根据X射线衍射图形，进一步求出六方晶NbN的(103)面和(110)面的峰值强度的合计Ih2。另外，求出Ih1相对于Ih1和Ih2的合计之比[Ih1/(Ih1+Ih2)]。其结果如表10所示。
根据X射线衍射图形，进一步求出六方晶NbN的(101)面的半峰宽。其结果如表10所示。
表10
试料编号 Ih1/(Ih1+Ic) Ih1/(Ih1+Ih2) 半峰宽(度)
发明产品9 0.88 0.70 0.43
发明产品10 0.72 0.64 0.40
发明产品11 0.69 0.61 0.41
发明产品12 0.62 0.68 0.38
发明产品13 0.56 0.54 0.84
发明产品14 0.69 0.72 0.42
发明产品15 0.65 0.71 0.40
发明产品16 0.7 0.75 0.23
发明产品17 0.68 0.68 0.24
发明产品18 0.76 0.84 0.48
发明产品19 0.58 0.60 0.55
发明产品20 0.68 0.74 0.45
比较产品8 - - -
比较产品9 0.33 0.27 0.58
使用得到的试料，在与实施例1相同的条件下进行切削试验1和切削试验2，对耐缺损性和耐磨性进行了评价。其评价结果如表11所示。
将在切削试验1中测定的试料直至发生缺损的加工时间(工具寿命)按以下的基准进行了评价。
25min以上○
20min以上且低于25min△
低于20min×
将在切削试验2中测定的最大后隙面磨损宽度直至0.2mm的加工时间(工具寿命)按以下的基准进行了评价。
15min以上○
10min以上且低于15min△
低于10min×
上述评价中的等级为(优)○＞△＞×(差)。具有○的试料的切削性能优良。评价的结果如表11所示。
表11
如表11所示，发明产品的耐缺损性试验以及耐磨性试验的结果均为○或者△的评价。关于比较产品的耐缺损性试验以及耐磨性试验的结果，某一项的评价为×。由以上的结果可知：发明产品的工具寿命得以延长。根据本发明，不使被覆切削工具的耐缺损性降低而可以提高耐磨性。
产业上的可利用性
本发明的被覆切削工具的耐磨性、耐崩裂性和耐缺损性优良。根据本发明，与以前相比，可以更加延长工具寿命。因此，本发明在产业上具有较高的可利用性。
符号说明：
1 基材
2 被覆层
3 最外层
4 第1层叠结构
5 第2层叠结构
6a 构成第1层叠结构的A1层
6b 构成第1层叠结构的B1层
7a 构成第2层叠结构的A2层
7b 构成第2层叠结构的B2层

Claims (12)

1.一种被覆切削工具，其包含基材、和在所述基材的表面形成的被覆层，其中，
所述被覆层包含最外层，
所述最外层含有NbN，
所述NbN含有立方晶NbN和六方晶NbN，
当将X射线衍射分析中的所述立方晶NbN的(200)面的峰值强度设定为Ic、将所述六方晶NbN的(101)面的峰值强度设定为Ih1、将所述六方晶NbN的(103)面和(110)面的峰值强度的合计设定为Ih2时，
Ih1相对于Ic和Ih1的合计之比[Ih1/(Ih1+Ic)]为0.5以上且低于1.0，
Ih1相对于Ih1和Ih2的合计之比[Ih1/(Ih1+Ih2)]为0.5～1.0。
2.根据权利要求1所述的被覆切削工具，其中，所述六方晶NbN的(101)面的峰的半峰宽为0.2°～0.6°。
3.根据权利要求1或2所述的被覆切削工具，其中，所述NbN含有25原子％以下的选自Ti、Zr、Hf、V、Ta、Cr、Mo、W、Al、Si、Sr以及Y之中的至少1种元素。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的被覆切削工具，其中，所述最外层的平均厚度为0.05μm～3μm。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的被覆切削工具，其中，
所述被覆层在所述基材和所述最外层之间包含内层，
所述内层为包含除NbN以外的化合物的1层或者多层，该化合物含有选自Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Si、Sr以及Y之中的至少1种元素、和选自C、N、O以及B之中的至少1种元素。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的被覆切削工具，其中，
所述被覆层在所述基材和所述最外层之间包含内层，
所述内层包含第1层叠结构和第2层叠结构，
所述第1层叠结构包含组成不同的至少2种类的层，所述2种类的层交替层叠2次以上，所述第1层叠结构中含有的层的平均厚度为60nm～500nm，
所述第2层叠结构包含组成不同的至少2种类的层，所述2种类的层交替层叠2次以上，所述第2层叠结构中含有的层的平均厚度为2nm以上且低于60nm，
所述第1层叠结构和所述第2层叠结构中含有的层包含除NbN以外的化合物，该化合物含有选自Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Si、Sr以及Y之中的至少1种金属元素、和选自C、N、O以及B之中的至少1种非金属元素。
7.根据权利要求6所述的被覆切削工具，其中，所述内层中含有的第1层叠结构和第2层叠结构交替且连续地层叠2次以上。
8.根据权利要求6或7所述的被覆切削工具，其中，所述第1层叠结构的平均厚度为0.2μm～6μm。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的被覆切削工具，其中，所述第2层叠结构的平均厚度为0.02μm～6μm。
10.根据权利要求5～9中任一项所述的被覆切削工具，其中，所述内层的平均厚度为0.22μm～12μm。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的被覆切削工具，其中，整个所述被覆层的平均厚度为0.5μm～15μm。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的被覆切削工具，其中，所述基材含有选自硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、立方晶氮化硼烧结体、金刚石烧结体以及高速钢之中的至少1种。
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