CN108698135A

CN108698135A - 切削镶刀

Info

Publication number: CN108698135A
Application number: CN201780013033.1A
Authority: CN
Inventors: 野见山凉马; 前川纯也
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2016-02-24
Filing date: 2017-02-23
Publication date: 2018-10-23
Anticipated expiration: 2037-02-23
Also published as: JPWO2017146131A1; CN108698135B; KR102182816B1; DE112017000984B4; DE112017000984T5; US11311944B2; US20190061011A1; JP6633735B2; WO2017146131A1; KR20180104710A

Abstract

一个方式的切削镶刀具备基体，所述基体具有第一面、第二面和切削刃。基体具有硬质相和结合相，硬质相具有第一硬质相和第二硬质相。在X射线衍射分析中，在比第二硬质相的峰更靠近高角度的一侧观测到第一硬质相的峰，第二面中的第二硬质相具有150MPa以上的压缩残留应力，第二面的最大高度(Rz)为0.2μm～1.5μm，切削刃的最大高度为第二面的最大高度的2倍～30倍。

Description

切削镶刀

技术领域

本申请涉及具有金属陶瓷的切削镶刀。

背景技术

当今，作为切削工具中使用的切削镶刀的材料，广泛使用以钛作为主成分的金属陶瓷。另外，例如日本特开2002-126914号公报(专利文献1)公开了一种切削镶刀，其中，将第二面加工至Ra为0.08μm以下的面粗糙度，使切削刃锋利。

然而，上述专利文献1中记载的切削镶刀虽然具有提高切削刃的锋利程度的效果，但使被切削材料的加工面平滑的效果不充分。

发明内容

一个方式的切削镶刀具备基体，所述基体具有第一面、与该第一面相邻的第二面、以及切削刃，所述切削刃位于上述第一面与上述第二面的交叉棱部的至少一部分。该基体具有硬质相和结合相，所述硬质相含有钛、以及包含元素周期表第4、5和6族金属之中的1种以上的碳氮化物，所述结合相含有钴和镍中的至少一者，上述硬质相具有第一硬质相和第二硬质相。

另外，在X射线衍射分析中，在比上述第二硬质相的峰更靠近高角度的一侧观测到上述第一硬质相的峰，上述第二面中的上述第二硬质相具有150MPa以上的压缩残留应力，上述第二面的最大高度(Rz)为0.2μm～1.5μm，上述切削刃的最大高度为上述第二面的最大高度的2倍～30倍。

附图说明

图1是关于一个实施方式的切削镶刀的概略立体图。

图2是用于说明构成图1的切削镶刀中的基体的金属陶瓷的组织的一例的示意图。

图3是示出对图1的切削镶刀中的切削刃进行观察的状态的示意图。

图4是示出一个实施方式的切削工具的俯视图。

具体实施方式

对于一个实施方式的切削镶刀，基于图1～图3进行说明。

本实施方式的切削镶刀(以下简写为镶刀)1具备多角板状体的基体2。需要说明的是，基体2未被覆盖层覆盖时，基体2自身为镶刀1。如图1所示，基体2具有第一面3、与第一面3相邻的第二面4、以及位于第一面3与第二面4的交叉棱部的至少一部分的切削刃5。第一面3的至少一部分成为前刀面区域，另外，第二面4的至少一部分成为后刀面区域。

如图2所示，本实施方式的基体2由金属陶瓷形成。基体2具有硬质相11和结合相15，所述硬质相11含有钛、以及包含元素周期表第4、5和6族金属之中的1种以上的碳氮化物，所述结合相15含有钴和镍中的至少一者。

硬质相11具有组成彼此不同的两种相。此处，对硬质相11进行X射线衍射分析，并将两种相的最大峰进行对比时，在比第二硬质相13的最大峰更靠近高角度的一侧观测到第一硬质相12的最大峰。换言之，在比第一硬质相12的最大峰更靠近低角度的一侧观测到第二硬质相13的最大峰。

本实施方式的镶刀1中，第二面4中的第二硬质相13具有150MPa以上的压缩残留应力，第二面4的最大高度(Rz)为0.2μm～1.5μm。并且，切削刃5的最大高度为第二面4的最大高度的2倍～30倍。

像这样，通过与第二面4相比将切削刃5的凹凸设定得相对较大，在利用镶刀1对被切削材料进行切削加工时，加工后，切削刃5中的凹凸立即被被切削材料研磨，容易形成切削刃5与被切削材料的加工面的形状相符的构成。其结果，在开始切削加工后，能够迅速地形成平滑的加工面。

并且，通过与切削刃5相比将第二面4的最大高度设定得相对较小，即使在切削加工时第二面4接触加工面的情况下，加工面的面精度也不易降低。

另外，由于第二硬质相13具有150MPa以上的压缩残留应力，因此，第二硬质相13不易发生脱粒，切削刃5能够保持不易发生崩刃的锐利状态。其结果，能够使被切削材料的加工面粗度平滑。

为了测定本实施方式中切削刃5的最大高度(Rz)，将镶刀1放置成第二面4成为正面的朝向，对切削刃5的凹凸进行观察，如图3那样地记录切削刃5的形状。并且，通过从最大值减去最小值来算出最大高度(Rz)。

另外，为了测定本实施方式中第二面4的最大高度(Rz)，将截止值固定为0.08mm，除此之外，按照JISB0601-2001标准，在与第一面3平行的方向上测定第二面4的表面形状即可。测定利用例如使用了触针的接触式表面粗糙度测定机或者使用了激光的非接触式表面粗糙度测定机即可。

需要说明的是，从曲线图进行读取时，从最大值减去最小值来算出最大高度(Rz)即可。基于测定结果，与图3同样地记录第二面4的形状。并且，算出第二面4的最大高度(Rz)即可。

需要说明的是，第一面3和第二面4可以分别是烧结面，也可以是研削面。在第一面3和第二面4为研削面的情况下，容易调整这些面的最大高度。

另外，关于本实施方式中的基体2，将碳含量记作C、将氮含量记作N时，在氮含量相对于碳和氮的总含量的质量比(N/(C+N))为0.45～0.55的情况下，基体2的耐磨损性和耐缺损性均高，因此，能够抑制切削加工时的切削刃5的崩刃。

作为基体2中的碳含量，例如可以设定为6质量％～6.5质量％，作为氮含量，例如可以设定为6.5质量％～7.4质量％。基体2中的碳和氮的含有比率可以通过将自基体2的表面起深度为500μm以上的区域中的一部分组织制成粉末，并进行组成分析来测定。

关于本实施方式中的基体2在进行俯视时硬质相11与结合相15的面积比，例如可以将硬质相11设定为65面积％～95面积％，将结合相15设定为5面积％～35面积％。硬质相11与结合相15的面积比可以利用图像分析法从基体2的显微镜照片来算出。在硬质相11为65面积％～83面积％、结合相15为17面积％～35面积％的情况下，能够提高基体2的刚性和韧性。

接着，对于硬质相11的一例进行说明。本实施方式中的第一硬质相12由TiCN相形成。另外，本实施方式中的第二硬质相13由钛以及元素周期表第4、5和6族金属(其中不包括钛)之中的1种以上的复合碳氮化物形成。

在对基体2的第二面4进行观察的情况下，可以是分散有粒状的第一硬质相12和第二硬质相13的构成，另外，也可以是一个硬质相被另一个硬质相包围的结构(有芯结构相)。例如，可以是第一硬质相12的一部分被第二硬质相13包围的结构。

另外，硬质相11可以仅由第一硬质相12和第二硬质相13构成，也可以包含若干(相对于硬质相11整体的面积为10％以下左右)的除了这些相之外的相。作为除了第一硬质相12和第二硬质相13之外的相，可列举出例如不含Ti的硬质相、以及由元素周期表第4、5和6族金属之中的1种以上的碳化物和氮化物形成的硬质相。

第一硬质相12的平均粒径d1例如为0.05μm～0.5μm，第二硬质相13的平均粒径d2例如为0.5μm～2μm。在第一硬质相12和第二硬质相13的粒径比率(d2/d1)为3～10的情况下，容易通过研削加工将第一面3和第二面4的最大高度控制在规定的范围内。

另外，在d2/d1为3～10的情况下，第二硬质相13的平均粒径d2大于第一硬质相12的平均粒径d1，因此，不仅容易抑制第二硬质相13的脱粒，还容易抑制第一硬质相12的脱粒。

在显微镜观察中的第一硬质相12的面积比以相对于视野整体的面积比计为20面积％～35面积％，且第二硬质相13的面积比以相对于视野整体的面积比计为35面积％～50面积％的情况下，能够提高基体2的耐磨损性，同时能够提高耐缺损性。

本实施方式中的结合相15中，在含有钴和镍中的至少1种的基础上，可以含有钨。结合相15具有第一结合相16和第二结合相17。结合相15中，将钴含量用Co表示、将镍含量用Ni表示、将钨含量用W表示时，钨相对于钴和镍的总量的质量比(W/(Co+Ni))为0.8以下，第二结合相17的质量比W/(Co+Ni)可以为1.2以上。第一结合相16、第二结合相17的判别可以如下进行：通过基体2的显微镜观察，利用电子束微分析仪(EPMA)等来确认各金属元素的分布，并基于各位置处的金属元素的比率结果来进行判别。

在结合相15具有第一结合相16和第二结合相17的情况下，基体2的放热性高，进行切削时切削刃5的温度不易变高，因此，切削刃5的耐磨损性提高。另外，第二结合相17与钨和钴的复合碳氮化物相比弹性模量高，对镶刀1施加冲击时，能够通过第二结合相17的弹性变形而吸收冲击。因此，能够提高基体2的耐缺损性，能够在切削中抑制切削刃5产生的崩刃。

另外，第一结合相16与硬质相11的浸润性高，容易抑制裂纹的加剧，因此能够提高镶刀1的耐缺损性。另外，通过存在第一结合相16和第二结合相17，在规定的条件下进行加工时，容易使第二面4中的第二硬质相13的压缩残留应力为150MPa以上，容易使切削刃5的凹凸在规定的范围内。

关于本实施方式中的基体2的各结合相的面积比，例如，第一结合相16的面积以相对于视野整体的面积比计为15面积％～22面积％，第二结合相17的面积以相对于视野整体的面积比计为2面积％～20面积％，包含第一结合相16和第二结合相17的结合相15整体的面积比为17面积％～35面积％。

第二结合相17的面积相对于第一结合相16的面积的比率((第二结合相17的面积)/(第一结合相16的面积))不限定于特定的范围，但该比率为0.1～2时，能够同时提高基体2的耐磨损性和耐缺损性。尤其是，第二结合相17的面积相对于第一结合相16的面积的比率为0.3～1.5时，能够进一步提高基体2的耐磨损性和耐缺损性。

结合相15可以仅具有第一结合相16和第二结合相17，另外，也可以具有除了它们之外的相。图2中示出了结合相15仅由第一结合相16和第二结合相17构成、且不存在其它相的构成。需要说明的是，第一结合相16和第二结合相17相对于结合相15整体的面积比率为0.9以上时，基体2的放热性稳定地提高，因此，切削刃5的耐磨损性稳定地提高。

作为基体2中含有的相对于金属总量的各金属元素含量的一例，包含如下比率：钛为30质量％～55质量％、钨为10质量％～30质量％、铌为0～20质量％、钼为0～10质量％、钽为0～10质量％、钒为0～5质量％、锆为0～5质量％、钴为5质量％～25质量％、镍为0～15质量％。如果各金属元素的含量为上述范围，则基体2的耐磨损性和耐缺损性变高。

硬质相11和结合相15的组成可通过利用电子束微分析仪(EPMA)或俄歇分析，对各元素的分布状态和含有比进行确认来判别。另外，第一硬质相12和第二硬质相13的粒径的测定可以按照CIS-019D-2005中规定的超硬合金的平均粒径的测定方法进行测定。需要说明的是，在硬质相11具有一部分第一硬质相12被第二硬质相13包围的结构的情况下，包围第一硬质相12的第二硬质相13的粒径可以将第一硬质相12也视作第二硬质相13的一部分来进行计算。

如上所述，第二面4中的第二硬质相13具有150MPa以上的压缩残留应力，由此第二硬质相13不易脱粒。此时，在第二面4中的第一硬质相12具有30MPa～145MPa的压缩残留应力的情况下，除了第二硬质相13不易脱粒以外，第一硬质相12也不易脱粒，因此，由切削时的冲击导致的切削刃5的崩刃进一步受到抑制。

测定硬质相11的残留应力使用例如2D法进行测定即可。具体而言，将基体2的第一面3和第二面4中的距离切削刃5为1mm以上的部分分别作为测定位置。在这些位置测定X射线衍射峰。在残留应力的测定中，将2θ的值出现在135度～140度之间的(422)面的峰作为X射线衍射峰使用。

此时，将出现在低角度一侧的峰p₂(422)作为归属于第二硬质相13的峰，将出现在高角度一侧的峰p₁(422)作为归属于第一硬质相12的峰，分别测定第一硬质相12和第二硬质相13的残留应力。

需要说明的是，关于计算残留应力时必要的数值，使用氮化钛的泊松比＝0.2、杨氏模量＝423729MPa进行计算。另外，作为X射线衍射测定的条件，使用CuKα线作为X射线的射线源，输出功率＝45kV、110mA，对经镜面加工的第一面3和第二面4照射上述X射线，并进行残留应力的测定。

本实施方式中，由于第二面4的最大高度为0.2μm～1.5μm，因此，容易将切削刃5的最大高度控制在规定的范围内。此处，在第一面3的最大高度为0.2μm～1μm、且切削刃5的最大高度为1.5μm～6μm的情况下，容易将切削中的切削刃5保持在锐利的状态。尤其是，在第一面3的最大高度比第二面4的最大高度更小的情况下，容易将切削刃5中的凹凸控制在规定的范围，并且，在切削加工时切屑难以熔敷于第一面3。

另外，在第一面3的算术平均粗糙度(Ra)为0.03μm～0.1μm的情况下，由于切屑的熔敷少，因此加工面不易发暗。此时，第二面4的算术平均粗糙度(Ra)可以设定为例如0.07μm～0.2μm。关于第一面3和第二面4的算术平均粗糙度(Ra)，除了将截止值固定为0.08mm之外，按照JISB0601-2001标准进行测定即可。

另外，在第二面4具有沿着与切削刃5平行的方向延伸的多个槽的情况下，能够避免切削刃5的最大高度变得过大，并且，能够使加工面的面粗度更平滑。这是因为：在第二面4具有多个槽的情况下，能够减少第二面4与加工面的接触面积。另外，在多个槽沿着与切削刃5平行的方向延伸的情况下，即使在第二面4接触加工面的情况下，槽的形状也难以被转印至加工面，因此，加工面的面粗度变得更平滑。需要说明的是，作为槽的深度，可以设定为例如0.2μm～1.5μm左右。

另外，在与第一面3和第二面4正交的截面中，切削刃5具有10μm以下的曲率半径时，能够使切削刃5的形状更快地形成与加工面相符的形状，并且，能够使加工面的面粗度更平滑。另外，通过使切削刃5锐利，容易将包含切削刃5的交叉棱部的凹凸控制在规定的范围内。

另外，在与第一面3和第二面4正交的截面中，切削刃5具有1μm以上的曲率半径时，能够避免切削刃5的强度过度降低。因此，例如在镶刀1的保管时或搬运时等，容易避免切削刃5发生缺损。

切削刃5的曲率半径可以在能够观察第一面3、第二面4和切削刃5的表面区域或截面处利用三维形状测定器进行测定。因此，上述切削刃5的曲率半径没有必要一定用截面来评价。

需要说明的是，上述镶刀1可以仅具备由金属陶瓷形成的基体2，但镶刀1也可以不仅具备基体2，还具备位于基体2上且覆盖基体2的覆盖层。需要说明的是，在镶刀1仅具备由金属陶瓷形成的基体2的情况下，能够抑制在被切削材料的加工面发生熔敷等，能够得到良好的加工面。

(制造方法)

接着，对于上述镶刀1的制造方法进行说明。

首先，添加平均粒径为0.1μm～1.2μm、尤其是0.3μm～0.9μm的TiCN粉末；平均粒径为0.1μm～2.5μm的碳化钨(WC)粉末；除了碳氮化钛(TiCN)和WC之外的元素周期表4～6族金属的碳化物粉末、氮化物粉末和碳氮化物粉末中的至少1种；平均粒径为0.5μm～5μm的规定量的金属钴粉末和金属镍粉末；平均粒径为3μm～15μm的金属钨粉末和WC_1-x(0＜x≤1)粉末中的至少1种1质量％～20质量％；以及根据期望的碳粉末并混合，从而制备混合粉末。

本实施方式中，作为上述元素周期表4～6族金属的碳化物粉末、氮化物粉末和碳氮化物粉末中的至少1种，可以应用平均粒径为0.1μm～3μm的氮化钛(TiN)粉末、碳化铌(NbC)粉末、碳化钼(MoC)粉末、碳化钽(TaC)粉末、碳化钒(VC)粉末和碳化锆(ZrC)粉末。

混合粉末的制备通过向上述称量的原料粉末中添加粘结剂和溶剂等，并利用球磨机、振动磨、喷射磨和超微粉碎机等公知的混合方法进行混合。本实施方式中采用超微粉碎机。通过利用超微粉碎机进行粉末混合，原料粉末被粉碎从而粒径变小，但金属粉末的延性高，因此存在难以被粉碎的倾向。并且，通过将该混合粉末用加压成形、挤出成形和注射成形等公知的成形方法而成形为规定形状，从而制作成形体。

接着，根据本实施方式，将上述成形体在真空或不活泼气体气氛中进行烧成。根据本实施方式，通过利用下述条件进行烧成，能够制作由上述规定组织的金属陶瓷形成的基体2。作为具体的烧成条件，利用如下的烧成条件进行烧成：(a)自室温起升温至1100℃为止，(b)在真空中自1100℃起以0.1℃/分钟～2℃/分钟的升温速度升温至1330℃～1380℃的第一烧成温度为止，(c)在真空中或30Pa～2000Pa的不活泼气体气氛中，自第一烧成温度起以4℃/分钟～15℃/分钟的升温速度升温至1500℃～1600的第二烧成温度为止，(d)在真空或30Pa～2000Pa的不活泼气体气氛中，以第二烧成温度保持0.5小时～2小时后，(e)在1000Pa～5000Pa的氮气气氛中以5℃/分钟～15℃/分钟的降温速度进行降温。

通过调整上述原料粉末中的WC粉末和金属W粉末的平均粒径，并且控制上述烧成时的升温模式和导入规定量的不活泼气体的时机，金属Co粉末与金属Ni粉末一边彼此固溶一边熔解，并环绕在硬质相11的周围，将硬质相11彼此结合。另外，在成形体中以平均粒径比其它原料粉末更大的状态存在的金属W粉末和WC_1-x(0＜x≤1)粉末中的至少1种通过烧成而使其一部分扩散至硬质相11内，一部分形成第二结合相17。另外，通过调整冷却模式，能够对第一硬质相12和第二硬质相13赋予规定的残留应力。其结果，能够制作由上述组织的金属陶瓷形成的基体2。

接着，对所得的烧结体的表面进行研磨加工。首先，以烧结体的第一面3和位于第一面3相反侧的面这两个面分别抵接于磨石的方式，将烧结体用磨石夹住从而进行研削加工。接着，根据期望，以第一面3的最大高度(Rz)达到0.2μm～1.0μm的方式，使用#1000～#8000号的磨石，对裂碎(breaker)面进行加工。接着，对于作为基体2侧面的第二面4，使用#400～#800号的磨石，并将磨石转速设为500rpm～5000rpm、工件送给设为0.5mm/分钟～5mm/分钟，从而进行研削加工。此时，在第二面4的最大高度Rz达到0.2μm～1.5μm的同时，第一面3的最大高度(Rz)比第二面4的最大高度(Rz)更平滑的加工条件下进行加工。

需要说明的是，根据期望，可以在基体2的表面成膜有覆盖层。作为覆盖层的成膜方法，可适合地应用离子镀法、溅射法等物理蒸镀(PVD)法。

接着，对于一个实施方式的切削工具101，使用附图进行说明。

如图4所示，本实施方式的切削工具101是自第一端(图4中的上端)起朝着第二端(图4中的下端)延伸的棒状体，其具备：在第一端侧具有凹处(pocket)103的支架(holder)105和位于凹处103的上述镶刀1。

凹处103是安装镶刀1的部分，其具有相对于支架105的下表面平行的坐落面和相对于坐落面为倾斜的约束侧面。另外，凹处103在支架105的第一端侧是开口的。

镶刀1位于凹处103。此时，镶刀1的下表面可以直接接触于凹处103，另外，也可以在镶刀1与凹处103之间夹有片材。

镶刀1以交叉棱部中的被用作切削刃5的部分从支架105向外侧突出的方式进行安装。本实施方式中，镶刀1通过固定螺丝107安装于支架105。即，通过向镶刀1的通孔中插入固定螺丝107，将该固定螺丝107的前端插入形成于凹处103的螺丝孔(未图示)，并使螺丝部彼此螺合，从而将镶刀1安装于支架105。

作为支架105，可以使用钢、铸铁等。在这些部件之中，特别优选使用韧性高的钢。

本实施方式中，例示出所谓的车削加工所使用的切削工具。作为车削加工，可列举出例如内径加工、外径加工和制槽加工。需要说明的是，作为切削工具，不限定于在车削加工中使用。例如，也可以上述实施方式的镶刀1用于转削加工所使用的切削工具。

实施例1

通过基于MICROTRAC法的测定，将平均粒径为0.6μm的TiCN粉末、平均粒径为1.1μm的WC粉末、平均粒径为1.5μm的TiN粉末、平均粒径为2μm的TaC粉末、平均粒径为1.5μm的NbC粉末、平均粒径为2μm的MoC粉末、平均粒径为1.8μm的ZrC粉末、平均粒径为1μm的VC粉末、平均粒径为2.4μm的Ni粉末和平均粒径为1.9μm的Co粉末、以及W粉末或WC_0.5粉末以表1所示的比率进行调整，从而制作混合粉末。

向混合粉末中添加异丙醇(IPA)和石蜡，并且添加不锈钢制球磨和超硬球，用超微粉碎机进行混合来制作浆料。使用该浆料，用喷雾干燥进行造粒来制作造粒粉，使用造粒粉以150MPa加压成形为四角板形状。

并且，利用如下烧成条件来进行烧成：(a)自室温起升温至1100℃为止，(b)在真空中自1100℃起以0.7℃/分钟升温至第一烧成温度1350℃为止，(c)在1000Pa的N₂气体气氛中，自1350℃起以10℃/分钟升温至表1所示的第二烧成温度为止，(d)在1000Pa的N₂气体气氛中，以第二烧成温度保持1小时后，(e)在N₂气体气氛中，以表1所示的降温速度和压力进行降温。

[表1]

并且，以磨石为#1000、磨石转速为2000rpm、工件送给为3mm/min的条件，对第一面进行加工后，以磨石为#500且加工条件磨石转速为2000rpm、工件送给为2mm/min的条件，对第二面进行研削加工，得到切削刃的曲率半径为5μm的镶刀。

关于所得镶刀，利用ICP分析来分析基体中含有的金属元素的组成，算出各金属元素相对于金属元素总量的含量。另外，使用碳分析装置，将碳含量已知的金属陶瓷作为标准试样，对于自基体表面起研磨了500μm以上的中心侧部分测定碳含量。将结果示于表2。

另外，进行透射电子显微镜(TEM)观察，对于任意5处确认组织，并利用50000倍的照片通过电子束微分析仪(EPMA)来确定硬质相和结合相的类型，确认第一硬质相、第二硬质相、第一结合相和第二结合相是否存在。需要说明的是，可知：各试样中，有芯结构相均以相对于硬质相整体为10面积％以下的比例存在。

以下，将第一硬质相相对于视野整体的面积比率记作S1，将第二硬质相相对于视野整体的面积比率记作S2，将第一结合相相对于视野整体的面积比率记作s1，将第二结合相相对于视野整体的面积比率记作s2。

使用市售的图像分析软件，以2500nm×2000nm的区域进行图像分析，确认第一结合相的面积比s1、第二结合相的面积比s2和其它结合相的面积比(表中记作其它)在视野内的面积比，并标注比率s2/s1。另外，算出s1和s2的合计相对于结合相整体的面积比(表中记作s1+s2比)。

对于硬质相，测定第一硬质相和第二硬质相的平均粒径(d1、d2)及其比率d2/d1、在视野内的第一硬质相的面积比S1、第二硬质相的面积比S2。将结果示于表3。

进而，测定第一面、第二面、切削刃的最大高度和算术平均粗糙度。另外，利用2D法，测定第一面和第二面中的第一硬质相和第二硬质相的残留应力。另外，在第二面中，使用显微镜来确认槽的有无和方向。

接着，使用所得镶刀，利用下述切削条件来进行车削试验。结果一并记载于表5中。

(精加工面评价)

被切削材料：S10C

切削速度：50m/分钟

送给：0.07mm/rev

切入：0.5mm

切削状态：湿式

评价方法：加工30秒钟后，确认被切削材料的加工面的算术平均粗糙度和发暗的程度。

(寿命评价)

被切削材料：SCM435

切削速度：250m/分钟

送给：0.12mm/rev

切入：0.5mm

切削状态：湿式

评价方法：测定到达寿命的切削长度。[表2]

[表3]

[表4]

[表5]

根据表1～5，切削刃的最大高度为第二面的最大高度的2倍～30倍、且第二面中的第二硬质相的压缩残留应力为150MPa以上的试样No.I-1～3均是加工面的面粗度平滑、加工面不存在发暗、且切削长度长的产品。

尤其是，第二面中的第一硬质相的压缩残留应力包含在30MPa～145MPa的范围的试样No.I-2和3中，切削刃的崩刃受到抑制，因此，加工面的面粗度成为特别优异的值。

另外，第一面的最大高度比第二面的最大高度更小的试样No.I-1和3中，切削加工时切屑难以熔敷于第一面，因此能够稳定地进行切削，且切削长度特别长。

实施例2

使用实施例1的试样No.1，变更成表6所示的研削方法并进行加工，制作切削刃。对于所得镶刀，与实施例1同样地测定最大高度和算术平均粗糙度、第一硬质相和第二硬质相的残留应力、第二面中的槽的有无和方向。另外，利用与实施例1相同的切削条件来评价切削性能。

[表6]

[表7]

根据表6～7，切削刃的最大高度为第二面的最大高度的2倍～30倍、且第二面中的第二硬质相的压缩残留应力为150MPa以上的试样No.II-1～3均是加工面的面粗度平滑、加工面不存在发暗、且切削长度差的产品。

另外，第二面具有沿着与切削刃平行的方向延伸的多个槽的试样No.II-1和2中，槽的形状难以转印至加工面，因此，加工面的面粗度和切削长度成为优异的值。

第一面的最大高度比第二面的最大高度更小的试样No.II-1中，在切削加工时切屑难以熔敷于第一面，因此能够稳定地进行切削，且加工面的面粗度和切削长度成为特别优异的值。

附图标记说明

1 切削镶刀(镶刀)

2 基体

3 第一面

4 第二面

5 切削刃

11 硬质相

12 第一硬质相

13 第二硬质相

15 结合相

16 第一结合相

17 第二结合相

101 切削工具

103 凹处

105 支架

107 固定螺丝

Claims

1.一种切削镶刀，其具备基体，所述基体具有第一面、与该第一面相邻的第二面、以及切削刃，所述切削刃位于所述第一面与所述第二面的交叉棱部的至少一部分，

该基体具有硬质相和结合相，所述硬质相含有钛以及包含元素周期表第4、5和6族金属之中的1种以上的碳氮化物，所述结合相含有钴和镍中的至少一者，

所述硬质相具有第一硬质相和第二硬质相，

在X射线衍射分析中，在比所述第二硬质相的峰更靠近高角度的一侧观测到所述第一硬质相的峰，

所述第二面中的所述第二硬质相具有150MPa以上的压缩残留应力，

所述第二面的最大高度Rz为0.2μm～1.5μm，

所述切削刃的最大高度为所述第二面的最大高度的2倍～30倍。

2.根据权利要求1所述的切削镶刀，其中，所述基体中的氮含量相对于碳和氮的总含量的质量比N/(C+N)为0.45～0.55。

3.根据权利要求1或2所述的镶刀，其中，所述第一面的最大高度为0.2μm～1μm，所述切削刃的最大高度为1.5μm～6μm。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的镶刀，其中，所述第二面中的所述第一硬质相具有30MPa～145MPa的压缩残留应力。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的镶刀，其中，所述第二面具有沿着与所述切削刃平行的方向延伸的多个槽。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的镶刀，其中，在与所述交叉棱部正交的截面中，所述切削刃具有1μm～10μm的曲率半径。

7.一种切削工具，其具备：

在前端侧具有凹处的支架；以及

位于所述凹处的权利要求1～6中任一项所述的镶刀。