CN108698133A - 被覆切削工具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种被覆切削工具，其具备基材和形成于该基材表面上的被覆层，其中，被覆层包含至少一层的α型氧化铝层，在α型氧化铝层中，当将(0,0,6)面的织构系数作为TC18(0,0,6)，将(0,0,12)面的织构系数作为TC18(0,0,12)时，TC18(0,0,6)为最大，TC18(0,0,12)为第二大。

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
以往，将利用化学气相沉积法在硬质合金制成的基材表面以3～20μm的厚度蒸镀形成被覆层而制成的被覆切削工具用于钢、铸铁等的切削加工的技术广为人知。作为被覆层，例如为选自由Ti的碳化物、氮化物、碳氮化物、碳氧化物和碳氮氧化物、以及氧化铝组成的群组中的一种的单层或两种以上的多层构成的被覆层。
在专利文献1中，记载了一种切削工具，其在由WC基硬质合金或者TiCN基金属陶瓷构成的工具基体表面形成Ti化合物层作为下部层，并且作为上部层，具有显示在X射线衍射测定中在(006)面和(018)面出现明确的衍射峰的X射线衍射图谱的α型晶体结构的Al2O3层。
专利文献
专利文献1：日本专利特开2004-299021号公报。
发明内容
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，工具寿命与以往相比呈现出下降的趋势。基于这样的背景，在上述专利文献1所公开的工具中，在高速断续加工中的耐热冲击性和耐磨性不足，人们寻求进一步提高寿命。特别是，在专利文献1所公开的工具中，存在因α型氧化铝层的粒子的剥落而导致磨损程度加深，从而使得耐磨性下降的问题。
本发明是为了解决这些问题而完成的，其目的在于提供一种具有优异的耐磨性和耐热冲击性且工具寿命较长的被覆切削工具。
本发明人从上述观点出发，对于被覆切削工具的工具寿命的延长进行了反复研究。结果发现，如果优化被覆切削工具中的α型氧化铝层的晶体取向，使其具有指定结构，则不会损伤其耐磨性，并且能够提高耐热冲击性。并且，本发明人获得了如下见解：通过优化它们的耐磨性和耐热冲击性，可以延长被覆切削工具的工具寿命，从而完成了本发明。
即，本发明的主旨如下。
[1]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，其中，上述被覆层包含至少一层的α型氧化铝层，在上述α型氧化铝层中，当将由下述式(1)表示的(0,0,6)面的织构系数作为TC18(0,0,6)，由下述式(2)表示的(0,0,12)面的织构系数作为TC18(0,0,12)时，上述α型氧化铝层的下述18的晶面的织构系数中，上述TC18(0,0,6)为最大，上述TC18(0,0,12)为第二大。
[数1]
[数2]
(在式(1)和(2)中，I(h,k,l)表示在上述α型氧化铝层的X射线衍射中的(h,k,l)面峰强度，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)指的是(0,1,2)、(1,0,4)(1,1,0)、(0,0,6)、(1,1,3)、(2,0,2)、(0,2,4)、(1,1,6)、(0,1,8)、(2,1,4)、(3,0,0)、(1,0,10)、(0,2,10)、(0,0,12)、(0,1,14)、(2,0,14)、(1,1,15)、以及(1,0,16)的18的晶面。)
[2]如[1]所述的被覆切削工具，其中，在上述α型氧化铝层中，当将由下述式(3)表示的(0,1,14)面的织构系数作为TC18(0,1,14)时，上述α型氧化铝层的上述18的晶面的织构系数中，上述TC18(0,1,14)为第三大。
[数3]
(在式(3)中，I(h,k,l)、I0(h,k,l)和(h,k,l)与其在上述式(1)和式(2)中的含义相同。)
[3]如[1]或[2]所述的被覆切削工具，上述TC18(0,0,6)为7.50以上14.00以下。
[4]如[1]至[3]中任一项所述的被覆切削工具，其中，上述TC18(0,0,12)为2.00以上5.00以下。
[5]如[1]至[4]中任一项所述的被覆切削工具，其中，上述TC18(0,1,14)为0.80以上2.50以下。
[6]如[1]至[5]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15μm以下。
[7]如[1]至[6]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和上述α型氧化铝层之间具备Ti化合物层，上述Ti化合物层由Ti元素与选自由C、N、O以及B组成的群组中的至少一种元素的Ti化合物构成。
[8]如[7]所述的被覆切削工具，其中，上述Ti化合物层的平均厚度为2.0μm以上20μm以下。
[9]如[1]至[8]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。
[10]如[1]至[9]中任一项所述的被覆切削工具，其中，上述基材为硬质合金、金属陶瓷、陶瓷和立方氮化硼烧结体中的任一种。
根据本发明，能够提供一种具有优越的耐缺损性和耐热冲击性、工具寿命较长的被覆切削工具。
具体实施方式
以下，对用于实施本发明的方式(以下简称为“本实施方式”)进行详细说明，但本发明并不限于下述本实施方式。本发明可在不超出其主旨的范围内进行各种变形。
本实施方式中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，具体可列举用于铣削加工或用于车削加工的刀头更换型切削刀片、钻头、和立铣刀。
本实施方式中的基材只要能够作为被覆切削工具的基材使用，就没有特别的限定。作为这种基材，例如可列举硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、立方晶氮化硼烧结体、金刚石烧结体、和高速钢。在它们中，如果基材为硬质合金、金属陶瓷、陶瓷和立方晶氮化硼烧结体中的任意一种，则因其耐磨性和耐缺损性优异而进一步优选。
应予说明，这些基材也可为其表面经过改性的基材。例如，在基材由硬质合金制成的情况下，也可在其表面形成脱β层。另外，在基材由金属陶瓷制成的情况下，也可在其表面形成硬化层。像它们这样即使对基材的表面进行了改性，也能够发挥本发明的作用效果。
在本实施方式中的被覆层的平均厚度优选为3.0μm以上30μm以下。如果被覆层的平均厚度为3.0μm以上，则有进一步提高耐磨性的倾向。另一方面，如果被覆层的平均厚度为30μm以下，则有进一步提高被覆层的与基材间的粘着性和耐缺损性的倾向。从同样的观点来看，被覆层的平均厚度更优选为3.0μm以上20μm以下。
本实施方式中的被覆层包含至少一层的α型氧化铝层。在α型氧化铝层中，如果当将由下述式(1)表示的(0,0,6)面的织构系数作为TC18(0,0,6)，将由下述式(2)表示的(0,0,12)面的织构系数作为TC18(0,0,12)时，TC18(0,0,6)为最大，TC18(0,0,12)为第二大，则耐磨性和耐热冲击性优异。α型氧化铝层的T18(0,0,6)越大，则其耐磨性和耐热冲击性越优异，尤其是耐热冲击性非常优异。另外，α型氧化铝层的TC18(0,0,12)越大，则耐磨性和耐热冲击性越优异，尤其是耐磨性非常优异。因此，本实施方式的被覆切削工具与以往的被覆切削工具相比在耐热冲击性和耐磨性上更优异。
[数4]
[数5]
如上所述，本实施方式的被覆切削工具中的被覆层包含至少一层的α型氧化铝层。在α型氧化铝层中，如果当将由下述式(3)表示的(0,1,14)面的织构系数作为TC18(0,1,14)时，TC18(0,1,14)为第三大，则耐磨性和耐热冲击性更加优异。如果α型氧化铝层沿TC18(0,1,14)面取向，则使得耐磨性和耐热冲击性优异，因此更优选。但是，与沿(0,0,6)面取向的情况以及沿(0,0,12)面取向的情况相比，对于耐磨性和耐热冲击性的贡献稍低。如果α型氧化铝层的TC18(0,1,14)为第三大，则α型氧化铝层的大部分将被沿(0,0,6)面、(0,0,12)面和(0,1,14)面取向的粒子占据。由此，能够最大限度地发挥被覆切削工具的耐磨性和耐热冲击性，因此更加优选。
[数6]
但是，在上述式(1)、(2)和(3)中，I(h,k,l)表示α型氧化铝层的X射线衍射中的(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)指的是(0,1,2)、(1,0,4)、(1,1,0)、(0,0,6)、(1,1,3)、(2,0,2)、(0,2,4)、(1,1,6)、(0,1,8)、(2,1,4)、(3,0,0)、(1,0,10)、(0,2,10)、(0,0,12)、(0,1,14)、(2,0,14)、(1,1,15)以及(1,0,16)的18的晶面。
应予说明，在被覆切削工具在比α型氧化铝层更靠近下层侧(基材侧)处具有TiCN层的情况下，TiCN层的(2,2,2)面的2θ值(77.05°)与α型氧化铝层的(1,0,10)面的2θ值(76.88°)的差为0.17°，分离两者的X射线衍射峰较困难。为此，可以利用TiCN层的(2,2,2)面与该层的(1,1,1)面的晶体结构相同这一点，根据下述式(4)求取TiCN层的X射线衍射中的(2,2,2)面的峰强度，并根据下述式(5)，通过从实测的76.9°附近的X射线衍射中的峰强度I(76.9°)减去该峰强度的值，求取α型氧化铝层的(1,0,10)面的峰强度。
具体而言，能够如下所示地求取X射线衍射中α型氧化铝层的(1,0,10)面的峰强度。TiCN的标准X射线衍射强度I0(h,k,l)是使用TiC层的(h,k,l)面的值和TiN层的(h,k,l)面的值而计算的。根据JCPDS卡片编号32-1383，TiC的(1,1,1)面的标准衍射强度(以下，称为TiC的I0(1,1,1)。)为80，TiC的(2,2,2)面的标准衍射强度(以下，称为TiC的I0(2,2,2)。)为17。根据JCPDS卡片编号38-1420，TiN的(1,1,1)面的标准衍射强度(以下，称为TiN的I0(1,1,1)。)为72，TiN的(2,2,2)面的标准衍射强度(以下，称为TiN的I0(2,2,2)。)为12。此时，TiCN层含有的碳和氮的原子比[C:N]为C:N＝0.5:0.5，并且TiCN的(1,1,1)面的标准衍射强度(以下，称为TiCN的I0(1,1,1)。)是TiC的I0(1,1,1)与TiN的I0(1,1,1)的平均值。同样地，TiCN的(2,2,2)面的标准衍射强度(以下，称为TiCN的I0(2,2,2)。)是TiC的I0(2,2,2)与TiN的I0(2,2,2)的平均值。因此，TiCN的各晶面的标准衍射强度如下所示。
TiCN的I0(1,1,1)＝76
TiCN的I0(2,2,2)＝14.5
将得到的TiCN的I0(1,1,1)和I0(2,2,2)代入下述式(4)，求取X射线衍射中的TiCN层的(2,2,2)面的峰强度，并通过下述式(5)，求取X射线衍射中的α型氧化铝层的(1,0,10)面的峰强度。
[数7]
[数8]
α型氧化铝的I(1,0,10)＝I(76.9°)-[TiCN I(2,2,2)] (5)
如果α型氧化铝层的TC18(0,0,6)为最大，且为7.50以上14.00以下，则将提高被覆切削工具的耐热冲击性，因此优选。如果α型氧化铝层的TC18(0,0,6)为7.50以上，则耐热冲击性有进一步提高的倾向。另一方面，从被覆切削工具的制造容易性的观点来看，α型氧化铝层的TC18(0,0,6)优选为14.00以下。
如果α型氧化铝层的TC18(0,0,12)为第二大，且为2.00以上5.00以下，则将提高被覆切削工具的耐磨性，因此优选。如果α型氧化铝层的TC18(0,0,12)为2.00以上，则耐磨性有进一步提高的倾向。另一方面，通过使α型氧化铝层的TC18(0,0,12)为5.00以下，TC18(0,0,6)有相对增大的倾向，因此更容易提高其耐热冲击性。
如果α型氧化铝层的TC18(0,1,14)为第三大，且为0.80以上2.50以下，则被覆切削工具的耐磨性和耐热冲击性的平衡更加优异，因此优选。如果α型氧化铝层的TC18(0,1,14)为0.80以上，则沿(0,0,6)面、(0,0,12)面或(0,1,14)面以外取向的粒子的比例有相对减少的倾向，耐磨性或者耐热冲击性进一步提高。另一方面，如果α型氧化铝层的TC18(0,0,14)为2.50以下，则TC18(0,0,6)或者TC18(0,0,12)有相对增大的倾向，因此更容易提高其耐磨性或者耐热冲击性。
在本实施方式的被覆切削工具中，α型氧化铝层的平均厚度优选为1.0μm以上15μm以下。如果α型氧化铝层的平均厚度为1.0μm以下，则前刀面的耐月牙洼磨损性有进一步提高的倾向；如果超过15μm，则将进一步抑制α型氧化铝层剥离，因此耐缺损性有进一步提高的倾向。
α型氧化铝层的各晶面指数的峰强度可以通过使用市面销售的X射线衍射装置来测量。例如，如果使用株式会社リガク制的X射线衍射装置(产品名称“RINT TTRIII”)，在下述条件下对利用Cu-Kα射线的2θ/θ聚焦方法光学系统的X射线衍射进行测定，则可测定JCPDS卡片编号10-0173中所示的全部的各晶面指数的峰强度。在此的测定条件为，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：20～155°。在由X射线衍射图形求取上述各晶面指数的峰强度时，也可以使用X射线衍射装置附带的解析软件。在解析软件中，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，可求出各峰强度。应予说明，在Ti化合物层形成于比α型氧化铝层更靠近基材侧的位置的情况下，为了不受Ti化合物层的影响，能够通过薄膜X射线衍射法测定各峰强度。另外，可以在于α型氧化铝层的外侧(基材的相反侧)形成有各种层的情况下，通过抛光将各种层除去，然后进行X射线衍射测定。
如果本实施方式的被覆切削工具中的被覆层具有至少一层的Ti化合物层，则耐磨性和粘着性进一步提高，因此优选。Ti化合物层优选设在基材和α型氧化铝层之间，也优选设在α型氧化铝层的外侧(基材的反向侧)。其中，如果Ti化合物层直接形成于基材的表面上，则将提高基材和被覆层之间的粘着性，因此优选。另外，如果Ti化合物层形成于被覆切削工具的最外层，则更容易识别使用过的角(即使用过的切削刃部分)，因此优选。Ti化合物层是指含有Ti元素作为必要成分，并且还含有选自由C、N、O和B组成的群组中的至少一种元素的化合物层。Ti化合物层也可包含选自由Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al和Si组成的群组中的至少一种元素作为任选组分。
本实施方式的被覆切削工具中的Ti化合物层的平均厚度优选为2μm以上15μm以下。如果Ti化合物层的平均厚度为2μm以上，则耐磨性有提高的倾向；如果Ti化合物层的平均厚度为15μm以下，则耐缺损性有提高的倾向。应予说明，在Ti化合物层形成于比α型氧化铝层更靠近外侧(基材的相反侧)的位置的情况下，Ti化合物层的平均厚度是指形成于比α型氧化铝层更靠近下层侧(基材侧)的层和形成于比α型氧化铝层更靠近外侧(基材的相反侧)的层的合计的平均厚度。
作为构成本实施方式的被覆切削工具的被覆层的各层的形成方法，例如可以列举以下方法。
例如，TiN层可以通过原料气体组成为TiCl4：5.0～10.0mol％、N2：20～60mol％、H2：剩余部分，温度为850～920℃，压力为100～350hPa的化学气相沉积法来形成。
TiCN层可以通过原料气体组成为TiCl4：10～15mol％、CH3CN：1～3mol％、N2：0～20mol％、H2：剩余部分，温度为850～920℃，压力为60～80hPa的化学气相沉积法来形成。
TiC层可以通过原料气体组成为TiCl4：1.0～3.0mol％、CH4：4.0～6.0mol％、H2：剩余部分，温度为990～1030℃，压力为50～100hPa的化学气相沉积法来形成。
TiAlCNO层可以通过原料气体组成为TiCl4：3.0～5.0mol％、AlCl3：1.0～2.0mol％、CO：0.4～1.0mol％、N2：30～40mol％、H2：剩余部分，温度为975～1025℃，压力为90～110hPa的化学气相沉积法来形成。
TiCNO层可以通过原料气体组成为TiCl4：3.0～5.0mol％、CO：0.4～1.0mol％、N2：30～40mol％、H2：剩余部分，温度为975～1025℃，压力为90～110hPa的化学气相沉积法来形成。
TiCO层可以通过原料气体组成为TiCl4：0.5～1.5mol％、CO：2.0～4.0mol％、H2：剩余部分，温度为975～1025℃，压力为60～100hPa的化学气相沉积法来形成。
在本实施方式中，控制了α型氧化铝层的晶体取向的被覆切削工具例如可以通过以下方法得到。
在本实施方式中的被覆层可以通过根据需要在基材的表面上形成Ti化合物层，之后在基材上或者Ti化合物层上形成氧化铝的核来得到。在低温下流通微量的CO气体而形成氧化铝的核。由此，以非常缓慢的速度形成氧化铝的核。另外，氧化铝的核变得微细，并且微细的氧化铝的核能够覆盖基材或者Ti化合物层的表面。然后，如果在通常条件下形成α型氧化铝层，则可以得到TC18(0,0,6)为最大的α型氧化铝层。
为了得到TC18(0,0,6)为最大、TC18(0,0,12)为第二大的α型氧化铝层，例如执行以下操作即可。即，在形成氧化铝的核之前执行与上述相同的操作，之后可在提高成膜温度且不流通CO气体的条件下，形成α型氧化铝层。此时，在提高成膜温度且不流通CO气体的条件下的形成α型氧化铝层的时间优选为2分钟以上不足5分钟。由此，α型氧化铝层将容易沿(0,0,6)面和(0,0,12)面取向。此后，在通常条件下形成α型氧化铝层即可。
为了得到TC18(0,0,6)为最大、TC18(0,0,12)为第二大、进而TC18(0,1,14)为第三大的α型氧化铝层，例如执行以下操作即可。即，在形成氧化铝的核之前执行与上述相同的操作，之后可在提高成膜温度且不流通CO气体的条件下，以5分钟以上不足8分钟的时间形成α型氧化铝层。由此，α型氧化铝层将容易沿(0,0,6)面、(0,0,12)面和(0,1,14)面取向。然后，在通常条件下形成α型氧化铝层即可。
更加具体地，可经由以下工序(A)、(B)和(C)，得到本实施方式涉及的α型氧化铝层。
在工序(A)中形成氧化铝(以下也表示为“Al2O3”。)的核。通过原料气体组成为AlCl3：1.0～4.0mol％、CO：0.05～2.0mol％、CO2：1.0～3.0mol％、HCl：2.0～3.0mol％、H2：剩余部分，温度为880～930℃，压力为60～80hPa的化学气相沉积法来形成Al2O3的核。
在工序(B)中形成与在工序(A)中形成的核不同的Al2O3的核。通过原料气体组成为AlCl3：1.0～3.0mol％、CO2：1.0～3.0mol％、HCl：2.0～3.0mol％、H2：剩余部分，温度为920～990℃，压力为60～80hPa的化学气相沉积法来形成Al2O3的核。此时，如果将形成Al2O3的核的时间设为2分钟以上不足5分钟，则能够更加可靠地得到TC18(0,0,6)为最大、TC18(0,0,12)为第二大的α型氧化铝层。另外，如果将形成Al2O3的核的时间设为5分钟以上不足8分钟，则能够更加可靠地得到TC18(0,0,6)为最大、TC18(0,0,12)为第二大、进而TC18(0,1,14)为第三大的α型氧化铝层。
在工序(C)中形成α型氧化铝层(以下也表示为“α型Al2O3层”。)。可以通过原料气体组成为AlCl3：2.0～5.0mol％、CO2：2.5～4.0mol％、HCl：2.0～3.0mol％、H2S：0.15～0.25mol％、H2：剩余部分，温度为950～1000℃，压力为60～80hPa的化学气相沉积法来形成。
本实施方式的被覆切削工具中的各层的厚度可以通过利用光学显微镜、扫描型电子显微镜(SEM)或者场致发射型扫描电子显微镜(FE-SEM)等观察被覆切削工具的剖面组织来测量。应予说明，被覆切削工具中各层的平均厚度可通过在从刀尖棱线部朝向被覆切削工具的前刀面的中心部而距刀尖棱线部50μm的位置附近，测定3处以上的各层的层厚，并计算其算数平均值而求取。各层的组成可通过使用能量色散型X射线光谱仪(EDS)、波长色散型X射线光谱仪(WDS)等，从本实施方式的被覆切削工具的剖面组织中进行测定。
实施例
以下通过列举实施例进一步详细地说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。
作为基材，准备具有JIS标准CNMG120412形状、93.1WC-6.5Co-0.4Cr3C2(以上为质量％)组成的硬质合金制的切削刀片。在通过SiC刷对该基材的刀尖棱线部实施磨圆后，洗涤基材的表面。
将基材的表面洗涤后，对于发明产品1～10，首先将基材装入外热式化学蒸镀装置中，在表4所示的条件下在基材表面上形成表5所示的Ti化合物层(从基材侧起第1层、第2层、第3层的顺序)，以使得该表5所示的Ti化合物层达到表5所示的平均厚度。接着，在表1所示的条件下，在Ti化合物层的表面上形成Al2O3的核。然后，在表2所示的条件下在Ti化合物层和Al2O3的核的表面上形成α型Al2O3层，以使得该α型Al2O3层达到表5所示的平均厚度，从而得到被覆切削工具的试样。
将基材的表面洗涤后，对于对比产品1～10，首先将基材装入外热式化学蒸镀装置中，在表4所示的条件下在基材表面上形成表5所示的Ti化合物层(从基材侧起第1层、第2层、第3层的顺序)，以使得该表5所示的Ti化合物层达到表5所示的平均厚度。接着，在表3所示的条件下，在Ti化合物层的表面上形成Al2O3的核。然后，在表4所示的条件下在Ti化合物层和Al2O3的核的表面上形成α型Al2O3层，以使得该α型Al2O3层达到表5所示的平均厚度，从而得到被覆切削工具的试样。
以如下方法求取试样的各层的厚度。即，使用FE-SEM，测定在被覆切削工具的从刀尖棱线部朝向前刀面的中心部而距刀尖棱线部50μm的位置附近的剖面中的3处的厚度，求出其算数平均值作为平均厚度。得到的试样的各层的组成通过在被覆切削工具的从刀尖棱线部朝向前刀面的中心部直至距刀尖棱线部50μm的位置附近的剖面中，使用EDS进行测定。
表1
表2
表3
表4
表5
关于得到的试样，通过以下条件来执行利用Cu-Kα射线的2θ/θ聚焦方法光学系统的X射线衍射测定：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：20°～155°。装置使用株式会社リガク制的X射线衍射装置(型号“RINT TTRIII”)。由X射线衍射图形求取α型氧化铝层的各晶面指数的峰强度。由得到的各晶面指数的峰强度，分别求取TC18(h,k,l)。由求得的TC18(h,k,l)的值，确定织构系数最大的晶面、织构系数第二大的晶面和织构系数第三大的晶面。将其结果表示于表6。另外，TC18(0,0,6)、TC18(0,0,12)以及TC18(0,1,14)的值也表示于表6。
表6
利用得到的试样，在下述条件下执行切削试验1和切削试验2。切削试验1为评价耐磨性的磨损试验，切削试验2为评价耐缺损性的缺损试验。将各切削试验的结果表示于表7。
[切削试验1]
被切削材料：S50C的圆条，
切削速度：300m/min，
进给量：0.30mm/rev，
进刀量：2.0mm，
冷却液：有，
评价项目：将试样发生缺损或崩刃的时间，或者试样的最大后刀面磨损宽度达到0.2mm的时间作为工具寿命，并测定直至工具寿命的加工时间。
[切削试验2]
被切削材料：沿S50C的长度方向等间隔地设有2条沟的圆条，
切削速度：250m/min，
进给量：0.40mm/rev，
进刀量：1.5mm，
冷却液：有，
评价项目：将试样发生缺损的时间作为工具寿命，并测定直至工具寿命的冲击次数。冲击次数是试样与被切削材料接触的次数，当接触次数达到最多20000次时，结束试验。即，工具寿命为“20000次”意味着即使达到了20000次的冲击次数也没有达到工具寿命。应予说明，对于各试样准备了5个刀片，分别测定冲击次数，从它们的冲击次数的值求取算术平均值，将其作为工具寿命。
表7
如表7所示，发明产品的耐磨性和耐缺损性提高了。耐缺损性评价中缺损的发生被认为是因为在高速切削加工中使用冷却液而导致的热冲击。换而言之，耐缺损性的提高也意味着耐热冲击性的提高。可以看出，与对比产品相比，发明产品在到达工具寿命为止的加工时间长，冲击次数多，因此工具寿命显著更长。
本申请是以2016年2月18日提交的日本专利申请(特愿2016-028477)为基础的，在此将其内容纳入作为参考。
本发明的被覆切削工具具有优越的耐磨性和耐热冲击性，相较于以往能够延长工具寿命，因此从该观点来看，具有产业上的可利用性。

Claims (10)

1.一种被覆切削工具，其具备基材和形成于该基材表面的被覆层，其中，
所述被覆层包含至少一层的α型氧化铝层，
在所述α型氧化铝层中，当将由下述式(1)表示的(0,0,6)面的织构系数作为TC18(0,0,6)，由下述式(2)表示的(0,0,12)面的织构系数作为TC18(0,0,12)时，所述α型氧化铝层的下述18的晶面的织构系数中，所述TC18(0,0,6)为最大，所述TC18(0,0,12)为第二大，
[数1]
[数2]
(在式(1)和式(2)中，I(h,k,l)表示在所述α型氧化铝层的X射线衍射中的(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)指的是(0,1,2)、(1,0,4)、(1,1,0)、(0,0,6)、(1,1,3)、(2,0,2)、(0,2,4)、(1,1,6)、(0,1,8)、(2,1,4)、(3,0,0)、(1,0,10)、(0,2,10)、(0,0,12)、(0,1,14)、(2,0,14)、(1,1,15)以及(1,0,16)的18的晶面)。
2.如权利要求1所述的被覆切削工具，其中，
在所述α型氧化铝层中，当将由下述式(3)表示的(0,1,14)面的织构系数作为TC18(0,1,14)时，所述α型氧化铝层的所述18的晶面的织构系数中，所述TC18(0,1,14)为第三大，
[数3]
(在式(3)中，I(h,k,l)、I0(h,k,l)和(h,k,l)与其在所述式(1)和(2)中的含义相同)。
3.如权利要求1或2所述的被覆切削工具，其中，
所述TC18(0,0,6)为7.50以上14.00以下。
4.如权利要求1至3中任一项所述的被覆切削工具，其中，
所述TC18(0,0,12)为2.00以上5.00以下。
5.如权利要求1至4中任一项所述的被覆切削工具，其中，
所述TC18(0,1,14)为0.80以上2.50以下。
6.如权利要求1至5中任一项所述的被覆切削工具，其中，
所述α型氧化铝层的平均厚度为1.0μm以上15μm以下。
7.如权利要求1至6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α型氧化铝层之间具备Ti化合物层，所述Ti化合物层由Ti元素与选自由C、N、O以及B组成的群组中的至少一种元素的Ti化合物构成。
8.如权利要求7所述的被覆切削工具，其中，
所述Ti化合物层的平均厚度为2.0μm以上20μm以下。
9.如权利要求1至8中任一项所述的被覆切削工具，其中，
所述被覆层的平均厚度为3.0μm以上30μm以下。
10.如权利要求1至9中任一项所述的被覆切削工具，其中，
所述基材为硬质合金、金属陶瓷、陶瓷和立方氮化硼烧结体中的任一种。
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