CN117545575A - 涂层刀具和切削刀具 - Google Patents

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CN117545575A CN202280045205.4A CN202280045205A CN117545575A CN 117545575 A CN117545575 A CN 117545575A CN 202280045205 A CN202280045205 A CN 202280045205A CN 117545575 A CN117545575 A CN 117545575A
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Abstract

本发明的涂层刀具具有基体和位于基体之上的涂层。涂层具备含有Ti、Si和N的第2涂层。第2涂层所包含的金属元素之中,Ti和Si的合计为98原子%以上。第2涂层中,Ti、Si和N在厚度方向上分别反复增减。

Description

涂层刀具和切削刀具
技术领域
本发明涉及涂层刀具和切削刀具。
背景技术
作为用于车削加工和滚削加工等切削加工的刀具,已知有用涂层涂覆硬质合金、金属陶瓷、陶瓷等基体的表面,从而使耐磨损性等提高的涂层刀具。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平8-118106号公报
专利文献2:日本专利第3934136号公报
发明内容
本发明的一个方式的涂层刀具具有基体、和位于基体之上的涂层。涂层具备含有Ti、Si和N的第2涂层。第2涂层所包含的金属元素之中,Ti和Si的合计为98原子%以上。第2涂层在厚度方向上,Ti、Si和N各自反复增减。
附图说明
图1是表示实施方式的涂层刀具的一例的立体图。
图2是实施方式的涂层刀具的一例的侧剖视图。
图3是表示实施方式的涂层的一例的剖视图。
图4是图3所示H部的示意放大图。
图5是表示实施方式的切削刀具的一例的主视图。
图6是表示试料No.1~No.13具有的涂层构成的表。
图7是将试料No.1~No.13对应的切削试验和剥离试验的结果加以汇总的表。
具体实施方式
以下,参照附图,对用于实施本发明的涂层刀具和切削刀具的方式(以下,表述为“实施方式”)详细说明。还有,本发明的涂层刀具和切削刀具不受此实施方式限定。另外,各实施方式可以在不违背处理内容的范围内适宜组合。另外,在以下的各实施方式中,对相同部位附加相同符号,并省略重复说明。
另外,在以下所示的实施方式中,有使用“一定”、“正交”、“垂直”或“平行”这样的表达形式的情况,但这些表达不需要是严格意义上的“一定”、“正交”、“垂直”或“平行”。即,上述的各表达,例如允许制造精度、设置精度等的误差。
在上述现有技术中,在提高耐冲击性这方面有进一步改善的余地。
<涂层刀具>
图1是表示实施方式的涂层刀具的一例的立体图。另外,图2是表示实施方式的涂层刀具1的一例的侧剖视图。如图1所示,实施方式的涂层刀具1具有刀片主体2。
(刀片主体2)
刀片主体2,例如,具有上表面和下表面(与图1所示的Z轴相交的面)的形状为平行四边形的六面体形状。
刀片主体2的一个角部,作为刃口部发挥功能。刃口部具有第1面(例如上表面)、和与第1面连接的第2面(例如侧面)。在实施方式中,第1面作为刮掉由切削产生的切屑的“前刀面”发挥功能,第2面作为“后刀面”发挥功能。刃口位于第1面与第2面相交的棱线的至少一部分上,涂层刀具1通过使该刃口与被切削材接触而对被切削材进行切削。
在刀片主体2的中央部,设置上下贯通刀片主体2的贯通孔5。在贯通孔5中,插入用于在后述的刀柄70上安装涂层刀具1的螺栓75(参照图5)。
如图2所示,刀片主体2具有基体10和涂层20。
(基体10)
基体10例如由硬质合金形成。硬质合金含有W(钨),具体来说,含有WC(碳化钨)。另外,硬质合金也可以含有Ni(镍)和Co(钴)。具体来说,基体10由以WC粒子作为硬质相成分,并以Co作为粘结相的主要成分的WC基硬质合金形成。
另外,基体10也可以由金属陶瓷形成。金属陶瓷,例如含有Ti(钛),具体来说,含有TiC(碳化钛)或TiN(氮化钛)。另外,金属陶瓷也可以含有Ni和Co。
另外,基体10也可以由含有立方氮化硼(cBN)粒子的立方氮化硼质烧结体形成。基体10不限于立方氮化硼(cBN)粒子,也可以含有六方氮化硼(hBN)、菱方氮化硼(rBN)、纤锌矿氮化硼(wBN)等的粒子。
(涂层20)
涂层20,例如,以提高基体10的耐磨损性、耐热性等为目的而被覆于基体10。在图2的例子中,涂层20整体地被覆基体10。涂层20至少位于基体10之上即可。涂层20位于基体10的第1面(在此为上表面)时,第1面的耐磨损性、耐热性高。涂层20位于基体10的第2面(在此为侧面)时,第2面的耐磨损性、耐热性高。
在此,参照图3和图4,对于涂层20的具体结构进行说明。图3是表示实施方式的涂层20一例的剖视图。另外,图4是表示图3所示的H部的示意放大图。
如图3所示,涂层20具有位于中间层22之上的第1涂层23、和位于第1涂层23之上的第2涂层24。
(第1涂层23)
第1涂层23具有:从Al、第5族元素、第6族元素和除去Ti的第4族元素所构成的群中选择的至少一种元素;从C、N所构成的群中选择的至少一种元素;Si和Cr。
具体来说,第1涂层23含有Al、Cr、Si和N。即,第1涂层23,可以是含有Al、Cr和Si的氮化物AlCrSiN的AlCrSiN层。还有,“AlCrSiN”这一表述,意思是Al、Cr、Si和N以任意比例存在,并不意味着Al、Cr、Si和N一定要按1比1比1比1存在。
通过像这样使含有中间层22中所含金属(例如,Si)的第1涂层23位于中间层22之上,中间层22与涂层20的结合性高。由此,涂层20难以从中间层22剥离,因此涂层20的耐久性高。
如图4所示,第1涂层23具有多个第1层23a和多个第2层23b。第1涂层23具有第1层23a与第2层23b在厚度方向上交替地层叠而成的条纹状结构。第1层23a是与中间层22相接的层,第2层23b形成于第1层23a上。
第1层23a和第2层23b的厚度,可以分别为50nm以下。薄地形成的第1层23a和第2层23b,因为残余应力小,难以发生剥离和裂纹等,所以涂层20的耐久性变高。
(第2涂层24)
第2涂层24与第1涂层23之中的第2层23b相接。第2涂层24可以具有Ti、Si和N。即,第2涂层24可以是含有Ti和Si的氮化物层(TiSiN层)。还有,“TiSiN层”这一表述,意思是Ti、Si和N以任意比例存在,并不意味着Ti、Si和N一定要按1比1比1存在。
由此,例如,第2涂层24的摩擦系数低时,能够使涂层刀具1的抗粘结性提高。另外,例如,第2涂层24的硬度高时,能够使涂层刀具1的耐磨损性提高。另外,例如,第2涂层24的氧化开始温度高时,能够使涂层刀具1的抗氧化性提高。
第2涂层24也可以具有条纹状结构。这种情况下,在第2涂层24中,Ti的含量(以下,表述为“Ti含量”)、Si的含量(以下,表述为“Si含量”)和N的含量(以下,表述为“N含量”),可以沿着第2涂层24的厚度方向分别反复增减。还有,第2涂层24所含的金属元素之中,Ti和Si的合计可以为98原子%以上。
具有这一构成的第2涂层24的涂层刀具1,涂层的韧性高,耐冲击性优异。具体来说,具有这一构成的第2涂层24的涂层刀具1,耐崩损性·耐崩刃性优异。
另外,第2涂层24中,可以具有Ti含量的增减的周期与Si含量的增减的周期不同的部分。在此,所谓增减的周期,例如,是沿着第2涂层24的厚度方向从Ti含量(Si含量)达到最大(或最小)的位置到下一个达到最大(或最小)位置的距离。
具有这一构成的第2涂层24的涂层刀具1,既可维持高硬度,又可提高韧性,耐冲击性优异。
Ti含量的增减的周期、Si含量的增减的周期和N含量的增减的周期,可以为1nm以上且15nm以下。
具有这一构成的第2涂层24的涂层刀具1,涂层内部的残余应力得到缓和,涂层的结合性提高,耐冲击性提高。
Ti在第2涂层24的金属元素中所占比率,可以为80原子%以上且95原子%以下,Si在第2涂层24的金属元素中所占比率,可以为5原子%以上且20原子%以下。
具有这一构成的第2涂层24的涂层刀具1,在维持高硬度的同时,涂层的结合性也提高,此外涂层的韧性优异,显示出高耐冲击性。
Ti在第2涂层24的金属元素中所占比率,可以为82原子%以上且90原子%以下。
具有这一构成的第2涂层24的涂层刀具1,韧性进一步提高,显示出高耐冲击性。
(中间层22)
在基体10与涂层20之间,可以设置中间层22。具体来说,中间层22,在一个面(在此为下表面)与基体10的上表面相接,并且,在另一个面(在此为上表面)与涂层20(第1涂层23)的下表面相接。
中间层22与基体10的结合性比与涂层20的高。作为具有这样特性的金属元素,例如,可列举Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Si、Y、Ti。中间层22含有上述金属元素之中至少一种以上的金属元素。例如,中间层22可以含有Ti。还有,Si是半金属元素,但在本说明书中,半金属元素也包括在金属元素中。
中间层22含有Ti时,中间层22中的Ti含量可以为1.5原子%以上。例如,中间层22的Ti含量也可以为2.0原子%以上。
中间层22也可以含有上述金属元素(Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Al、Si、Y、Ti)以外的成分。但是,从与基体10的结合性的观点出发,中间层22可以含有上述金属元素以总量计至少为95原子%以上。更优选为,中间层22可以含有上述金属元素以总量计为98原子%以上。还有,中间层22中的金属成分的比例,例如,可以使用附属于STEM(扫描透射电子显微镜)的EDS(能量色散型X射线光谱仪)通过分析来特定。
这样,在实施方式的涂层刀具1中,通过在基体10与涂层20之间,设置与基体10的濡湿性比与涂层20的高的中间层22,能够使基体10与涂层20的结合性提高。还有,因为中间层22与涂层20的结合性也高,所以,涂层20从中间层22剥离的这种情况也难以发生。
还有,中间层22的厚度,例如可以为0.1nm以上且低于20.0nm。
<切削刀具>
接着,参照图5,对于具备上述涂层刀具1的切削刀具的结构进行说明。图5是表示实施方式的切削刀具的一例的主视图。
如图5所示,实施方式的切削刀具100具有涂层刀具1、和用于固定涂层刀具1的刀柄70。
刀柄70,是从第1端(图5的上端)朝向第2端(图5的下端)延伸的棒状构件。刀柄70,例如是钢、铸铁制。这些构件之中,特别优选使用韧性高的钢。
刀柄70在第1端侧的端部具有卡槽73。卡槽73是安装涂层刀具1的部分,具有与被切削材的旋转方向交叉的支承面、和相对于支承面倾斜的限制侧面。在支承面上,设有使后述螺栓75拧紧的螺纹孔。
涂层刀具1位于刀柄70的卡槽73,由螺栓75安装在刀柄70上。即,在涂层刀具1的贯通孔5中插入螺栓75,将该螺栓75的前端插入形成于卡槽73的支承面的螺纹孔中,使螺纹部之间拧紧。由此,涂层刀具1以刃口部分从刀柄70向外方突出的方式被安装在刀柄70上。
在实施方式中,例示的是用于所谓车削加工的切削刀具。作为车削加工,例如,可列举内径加工、外径加工和开槽加工。还有,作为切削刀具不限定用于车削加工。例如,用于滚削加工的切削刀具也可以使用涂层刀具1。作为用于滚削加工的切削刀具,例如,可列举平铣刀、正面铣刀、侧铣刀、开槽铣刀等的铣刀,单刃立铣刀、多刃立铣刀、锥刃立铣刀、球头立铣刀等的立铣刀等。
(制造方法)
接下来,对于本实施方式的涂层刀具1的制造方法的一例进行说明。还有,本发明的涂层刀具的制造方法,不限于下述的制造方法。
涂层例如可以通过物理气相沉积法形成。作为物理气相沉积法,例如,可列举离子镀法和溅射法等。作为一例,在以离子镀法制作涂层时,能够由下述方法制作涂层。
首先,展示一例以离子镀法制作第1涂层的方法。首先,作为一例,准备Cr、Si和Al的各金属靶,或复合化合金靶,或烧结体靶。
其次,通过电弧放电或辉光放电等,使作为金属源的上述靶蒸发而离子化。使离子化的金属与氮源的氮(N2)气等反应,并且气相沉积在基体的表面。通过以上步骤,可以形成AlCrSiN层。
在上述步骤中,可以使基体的温度为500~600℃,氮气压力为1.0~6.0Pa,对基体施加-50~-200V的直流偏置电压,使电弧放电电流为100~200A。
第1涂层的组成,能够通过独立地对于各个靶控制施加于铝金属靶、铬金属靶、铝-硅复合化合金靶、和铬-硅复合化合金靶的电弧放电·辉光放电时的电压·电流值来进行调整。另外,涂层的组成,也能够通过被覆时间和气氛气压的控制进行调整。在实施方式的一例中,通过使电弧放电·辉光放电时的电压·电流值变化,能够使靶金属的离子化量变化。另外,通过周期性地改变每个靶电弧放电·辉光放电时的电流值,能够使靶金属的离子化量周期性地变化。靶的电弧放电·辉光放电时的电流值,通过以0.01~0.5min的间隔周期性地改变,能够使靶金属的离子化量周期性地变化。由此能够在涂层的厚度方向上,达成各金属元素的含有比例按各自周期变化的结构。
进行上述步骤时,以Al、Si的量减少,另外,以Cr的量增多的方式,使Al、Si、Cr的组成变化,其后,以Al、Si的量增多,另外,以Cr的量减少的方式,使Al、Si、Cr的组成变化,由此可以制作具有第1层和第2层的第1涂层。
接下来,对于作为TiSiN层的第2涂层的制造方法的一例进行说明。
第2涂层可以由物理气相沉积法形成。作为一例,首先,准备Ti金属靶和Ti-Si复合化合金靶。然后,通过独立地对各个靶控制对准备好的各靶所施加的电弧放电·辉光放电时的电压·电流值,能够制作具有条纹状结构的第2涂层。
在上述步骤中,可以使基体的温度为500~600℃,氮气压力为1.0~6.0Pa,对基体施加-50~-200V的直流偏置电压,电弧放电电流为100~200A,电弧电流的变化周期为0.01~0.5min。
实施例
以下,具体说明本发明的实施例。还有,本发明不受以下所示实施例限定。
制作在WC所形成的基体之上,形成有作为TiSiN层的第2涂层的涂层刀具,作为试料No.1~No.12。另外,制作在WC所形成的基体之上,形成有作为AlCrSiN层的第1涂层,在第1涂层之上,形成有作为TiSiN层的第2涂层的涂层刀具,作为试料No.13。试料No.13所具有的第1涂层的组成是(Al50Cr39Si11)N。还有,试料No.1~No.13之中,试料No.2~No.11、No.13相当于本发明的实施例。另外,试料No.1~No.13之中,试料No.1、No.12相当于比较例。
图6是表示试料No.1~No.13所具有的涂层的构成的表。如图6所示,试料No.1所具有的第2涂层,沿厚度方向Ti含量和Si含量没有增减。试料No.1所具有的第2涂层的平均Ti含量为86原子%,平均Si含量为14原子%。另外,试料No.1所具有的第2涂层,Ti含量和Si含量的合计值为100原子%。
试料No.2~No.13所具有的第2涂层,沿厚度方向Ti含量和Si含量增减。
试料No.2所具有的涂层中,Ti含量的增减的周期为5nm,Si含量的增减的周期为5nm,Ti含量的最大值为87原子%,Si含量的最大值为16原子%,Ti含量的最小值为84原子%,Si含量的最小值为13原子%,平均Ti含量为86原子%,平均Si含量为14原子%。另外,试料No.2所具有的第2涂层中,Ti含量和Si含量的合计值为100原子%。
试料No.3所具有的涂层中,Ti含量的增减的周期为10nm,Si含量的增减的周期为10nm,Ti含量的最大值为87原子%,Si含量的最大值为16原子%,Ti含量的最小值为84原子%,Si含量的最小值为13原子%,平均Ti含量为86原子%,平均Si含量为14原子%。另外,试料No.3所具有的第2涂层中,Ti含量与Si含量的合计值为100原子%。
试料No.4所具有的涂层中,Ti含量的增减的周期为10nm,Si含量的增减的周期为10nm,Ti含量的最大值为76原子%,Si含量的最大值为27原子%,Ti含量的最小值为73原子%,Si含量的最小值为24原子%,平均Ti含量为75原子%,平均Si含量为25原子%。另外,试料No.4所具有的第2涂层中,Ti含量和Si含量的合计值为100原子%。
试料No.5所具有的涂层中,Ti含量的增减的周期为10nm,Si含量的增减的周期为10nm,Ti含量的最大值为81原子%,Si含量的最大值为22原子%,Ti含量的最小值为78原子%,Si含量的最小值为19原子%,平均Ti含量为80原子%,平均Si含量为20原子%。另外,试料No.5所具有的第2涂层中,Ti含量和Si含量的合计值为100原子%。
试料No.6所具有的涂层中,Ti含量的增减的周期为10nm,Si含量的增减的周期为10nm,Ti含量的最大值为91原子%,Si含量的最大值为12原子%,Ti含量的最小值为88原子%,Si含量的最小值为9原子%,平均Ti含量为90原子%,平均Si含量为10原子%。另外,试料No.6所具有的第2涂层中,Ti含量和Si含量的合计值为100原子%。
试料No.7所具有的涂层中,Ti含量的增减的周期为10nm,Si含量的增减的周期为10nm,Ti含量的最大值为96原子%,Si含量的最大值为7原子%,Ti含量的最小值为93原子%,Si含量的最小值为4原子%,平均Ti含量为95原子%,平均Si含量为5原子%。另外,试料No.7所具有的第2涂层中,Ti含量和Si含量的合计值为100原子%。
试料No.8所具有的涂层中,Ti含量的增减的周期为15nm,Si含量的增减的周期为15nm,Ti含量的最大值为87原子%,Si含量的最大值为16原子%,Ti含量的最小值为84原子%,Si含量的最小值为13原子%,平均Ti含量为86原子%,平均Si含量为14原子%。另外,试料No.8所具有的第2涂层中,Ti含量和Si含量的合计值为100原子%。
试料No.9所具有的涂层中,Ti含量的增减的周期为10nm,Si含量的增减的周期为5nm,Ti含量的最大值为87原子%,Si含量的最大值为16原子%,Ti含量的最小值为84原子%,Si含量的最小值为13原子%,平均Ti含量为86原子%,平均Si含量为14原子%。另外,试料No.9所具有的第2涂层中,Ti含量和Si含量的合计值为100原子%。
试料No.10所具有的涂层中,Ti含量的增减的周期为5nm,Si含量的增减的周期为10nm,Ti含量的最大值为87原子%,Si含量的最大值为16原子%,Ti含量的最小值为84原子%,Si含量的最小值为13原子%,平均Ti含量为86原子%,平均Si含量为14原子%。另外,试料No.10所具有的第2涂层中,Ti含量和Si含量的合计值为100原子%。
试料No.11所具有的涂层中,Ti含量的增减的周期为10nm,Si含量的增减的周期为10nm,Ti含量的最大值为85原子%,Si含量的最大值为13原子%,Ti含量的最小值为82原子%,Si含量的最小值为14原子%,平均Ti含量为84原子%,平均Si含量为14原子%。另外,试料No.11所具有的第2涂层中,Ti含量和Si含量的合计值为98原子%。试料No.11所具有的第2涂层中的Ti和Si以外的余量是Al。
试料No.12所具有的涂层中,Ti含量的增减的周期为10nm,Si含量的增减的周期为10nm,Ti含量的最大值为82原子%,Si含量的最大值为11原子%,Ti含量的最小值为79原子%,Si含量的最小值为8原子%,平均Ti含量为81原子%,平均Si含量为9原子%。另外,试料No.12所具有的第2涂层中,Ti含量和Si含量的合计值为90原子%。试料No.12所具有的第2涂层中的Ti和Si以外的余量是Al。
试料No.13所具有的第2涂层中,Ti含量的增减的周期为10nm,Si含量的增减的周期为10nm,Ti含量的最大值为87原子%,Si含量的最大值为16原子%,Ti含量的最小值为84原子%,Si含量的最小值为13原子%,平均Ti含量为86原子%,平均Si含量为14原子%。另外,试料No.13中,作为第1涂层,具有(Al50Cr39Si11)N层。
图7是将试料No.1~No.13所对应的切削试验和剥离试验的结果汇总的表。切削试验和剥离试验的各试验条件如下。
<切削试验>
切削试验使用双刃硬质球头立铣刀(型号:2KMBL0200-0800-S4),在以下条件下进行。
(1)切削方法:卡槽加工
(2)被切削材:SKD11H
(3)进刀fz:1320mm/min
(4)转速:16900/min
(5)切削深度:ap 0.08mm×ae0.20mm
(6)状态:湿式
(7)冷却剂:油雾
(8)评价方法:每1m切削长度观察一次刀头后刀面,用显微镜观察有无崩损(包括崩刃),求得由崩损发生时刻的切削长度计算的冲击次数。
<剥离试验>
剥离试验,用刮擦试验机进行。载荷范围20~150N,以剥离发生时的载荷进行评价。
如图7所示,切削试验的结果中,试料No.1为59700次,试料No.2为74700次,试料No.3为99600次,试料No.4为64000次,试料No.5为69000次,试料No.6为74700次,试料No.7为64000次,试料No.8为81400次,试料No.9为89600次,试料No.10为64000次,试料No.11为64000次,试料No.12为59700次,试料No.13为128000次。
这样,相当于比较例的试料No.1、No.12,切削试验的结果低于60000次,相对于此,相当于实施例的试料No.2~No.11、No.13,切削试验的结果为6000次以上,可知具有高耐冲击性。
另外,如图7所示,剥离试验的结果中,试料No.1为70N,试料No.2为75N,试料No.3为80N,试料No.4为70N,试料No.5为75N,试料No.6为80N,试料No.7为90N,试料No.8为77N,试料No.9为78N,试料No.10为75N,试料No.11为78N,试料No.12为70N,试料No.13为100N。
可知第2涂层包含的金属元素之中,Ti和Si的合计为98原子%以上,Ti、Si和N在厚度方向分别反复增减,Ti在金属元素中所占比率为80原子%以上且95原子%以下,Si在金属元素中所占比率为5原子%以上且20原子%以下的构成的试料No.2~No.11和试料No.13,在剥离试验中,涂层的剥离时的载荷为75N以上,具有高结合性。
如上述,实施方式的涂层刀具(作为一例是涂层刀具1),具有基体(作为一例是基体10)、和位于基体之上的涂层(作为一例为涂层20)。涂层具备含有Ti、Si和N的第2涂层(作为一例为第2涂层24)。第2涂层所含金属元素之中,Ti和Si的合计为98原子%以上。第2涂层中,Ti、Si和N在厚度方向上分别反复增减。
因此,根据实施方式的涂层刀具,能够使耐冲击性提高。
还有,图1所示的涂层刀具1的形状只是一例,并非限定本发明的涂层刀具的形状。本发明的涂层刀具,例如,可以具有旋转轴,并具有从第1端朝向第2端延伸的棒状的主体、位于主体的第1端的刃口、从刃口朝向主体的第2端一侧螺旋状地延伸的凹槽。
进一步的效果和变形例,能够很容易地由本领域技术人员推导出来。因此,本发明更广泛的方式,不受如上表达且记述的特定细节和代表性的实施方式限定。因此,可以不脱离附加的发明要求范围及其均等物所定义的总体性的发明概念的精神或范围而进行各种变更。
符号说明
1 涂层刀具
2 刀片主体
5 贯通孔
10 基体
20 涂层
22 中间层
23第1涂层
23a第1层
23b第2层
24第2涂层
70 刀柄
73 卡槽
75 螺栓
100 切削刀具

Claims (5)

1.一种涂层刀具,其具有基体、和位于该基体之上的涂层,
所述涂层具备含有Ti、Si和N的第2涂层,
所述第2涂层所包含的金属元素之中,Ti和Si的合计为98原子%以上,
所述第2涂层中,Ti、Si和N在厚度方向上分别反复增减。
2.根据权利要求1所述的涂层刀具,其中,Ti的增减的周期、Si的增减的周期和N的增减的周期为1nm以上且15nm以下。
3.根据权利要求1或2所述的涂层刀具,其中,Ti在所述第2涂层的金属元素中所占比率为80原子%以上且95原子%以下,
Si在所述第2涂层的金属元素中所占比率为5原子%以上且20原子%以下。
4.根据权利要求3所述的涂层刀具,其中,Ti在所述第2涂层的金属元素中所占比率为82原子%以上且90原子%以下。
5.一种切削刀具,其具有:
在端部具有卡槽的棒状的刀柄;
位于所述卡槽内的权利要求1~4中任一项所述的涂层刀具。
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JP5098657B2 (ja) * 2008-01-18 2012-12-12 日立ツール株式会社 硬質皮膜被覆部材
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