CN118055819A - 刀片及切削工具 - Google Patents

Abstract

本公开的刀片(1)具有基体(2)和将基体(2)的表面涂覆的涂层(3)。基体(2)由金属陶瓷构成。另外，实施方式所涉及的刀片在基体(2)与涂层(3)之间，配置有含有Ti及Ar的中间层(4)。

Description

刀片及切削工具

技术领域

本公开涉及刀片及切削工具。

背景技术

作为需要切削工具、耐磨损性构件或润滑构件等的耐磨损性、润滑性及耐崩损性的构件的基体，广泛使用着以钛(Ti)为主成分的金属陶瓷。

在专利文献1中，公开了如下金属陶瓷制切削工具：在含有以钴(Co)及镍(Ni)为主体的粘结相成分的金属陶瓷基体的表面上配置有由金属粘结相构成成分构成的熔析合金相，在该熔析合金相之上配置有具有扩散防止作用的TiN层。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3099834号公报

发明内容

本公开的一方案的刀片具有基体和将基体的表面涂覆的涂层。基体由金属陶瓷构成。另外，实施方式所涉及的刀片在基体与涂层之间，配置有含有Ti及Ar的中间层。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的刀片的一例的立体图。

图2是表示实施方式所涉及的刀片的一例的侧剖视图。

图3是中间层的截面的示意性放大图。

图4是表示实施方式所涉及的切削工具的一例的主视图。

图5是表示硬度测定的结果的图表。

图6是表示对试样No.1～No.4的涂膜的残余压应力进行测定的结果的图表。

图7是表示结合力测定的结果的图表。

图8是将硬度测定、应力测定及结合力测定的结果总结的表。

图9是表示试样No.1的中间层中的Ti元素映射(mapping)图像的图。

图10是表示试样No.1的中间层中的Ar元素映射图像的图。

图11是将图10所示的测定点P1～P4处的元素结构比以原子％的形式表示的表。

图12是表示磨损试验的结果的图表。

具体实施方式

以下，参照附图来详细地说明用于实施本公开的刀片及切削工具的形态(以下记载为“实施方式”)。需要说明的是，本公开的刀片及切削工具并不被本实施方式限定。另外，各实施方式在处理内容不矛盾的范围内能够适当组合。另外，在以下的各实施方式中对同一部位标注同一附图标记，省略重复的说明。

另外，在以下所示的实施方式中，有时使用“恒定”、“正交”、“垂直”或“平行”这样的表达，但这些表达不要求是严格地“恒定”、“正交”、“垂直”或“平行”。即，上述的各表达容许例如制造精度或设置精度等的偏移。

以往，已知当在金属陶瓷制的基体成膜出涂层时涂层的残余应力变高。当涂层的残余应力高时，涂层容易从基体剥离，因此难以提高刀片的耐磨损性。需要说明的是，通过成膜出低硬度的涂层能够减小涂层的残余应力。然而，在这样做的情况下，涂层自身的耐磨损性降低，因此难以提高刀片的耐磨损性。

由于这样的情况，期待着提供耐磨损性优异的刀片及切削工具。

<刀片>

图1是表示实施方式所涉及的刀片的一例的立体图。另外，图2是表示实施方式所涉及的刀片1的一例的侧剖视图。如图1及图2所示那样，实施方式所涉及的刀片1具有基体2、涂层3及中间层4。

(基体2)

基体2具有例如上表面及下表面(图1所示的与Z轴相交的面)的形状为平行四边形的六面体形状。

基体2的1个角落部作为切削刃部而发挥功能。切削刃部具有第一面(例如上表面)和与第一面连接的第二面(例如侧面)。在实施方式中，第一面作为将通过切削而产生的切屑抄起的“前刀面”来发挥功能，第二面作为“后刀面”来发挥功能。在第一面与第二面相交的棱线的至少一部分配置有切削刃，刀片1通过将这样的切削刃抵靠于被切削材料来对被切削材料进行切削。

也可以在基体2的中央部配置有将基体2上下贯通的贯通孔21。在该情况下，向贯通孔21中插入用于向后述的刀柄70安装刀片1的螺丝75(参照图4)。

基体2由金属陶瓷构成。金属陶瓷含有硬质层和粘结相。硬质层也可以含有Ti。例如硬质层也可以是以从TiCN、TiC、TiN、TiMN(M是从Ti以外的元素周期表第4、5、6族金属、Al及Si中选择的至少一种金属元素)中选择的至少一种为主成分。粘结相以Ni或Co等铁族金属为主成分。需要说明的是，主成分也可以是构成成分中占50质量％以上的成分。

(涂层3)

涂层3例如以提高基体2的耐磨损性及耐热性等为目的而涂覆在基体2。在图2中，示出了涂层3涂覆基体2的整个表面的情况下的例子，但涂层3未必需要涂覆基体2的整个表面。在涂层3位于基体2的第一面(在此，为上表面)的情况下，第一面的耐磨损性、耐热性高。在涂层3位于基体2的第二面(在此，为侧面)的情况下，第二面的耐磨损性、耐热性高。

涂层3例如也可以含有立方晶的结晶，该立方晶包括：从由元素周期表的第四族元素、第五族元素、第六族元素、Si及Al构成的组中选择的一种以上的元素；以及从由C、N及O构成的组中选择的一种以上的元素。在采用这样的结构的情况下，涂层3的耐氧化性提高。由此，涂层3的耐磨损性进一步提高。

例如涂层3也可以是含有Ti、Al、Si及N的TiAlSiN系的层。这样，通过使含有中间层4所包含的金属(Ti)的涂层3位于中间层4之上，从而中间层4与涂层3之间的结合性提高。由此，涂层3不容易从中间层4剥离，因此涂层3的耐久性提高。需要说明的是，“TiAlSiN”这一表述是指Ti、Al、Si及N以任意的比例存在，未必是指Ti、Al、Si及N以一对一对一对一的形式存在。

作为具体的一例，涂层3也可以是由Ti_1-a-b-c-dAl_aM_bW_cSi_d(C_xN_1-x)构成的层。在此，M是从由Nb、Mo、Ta、Hf、Y构成的组中选择的一种以上的金属元素。另外，a～d分别为0.40≤a≤0.55、0.01≤b≤0.1、0.01≤c≤0.1、0.01≤d≤0.05，x为0≤x≤1。

涂层3也可以是，硬度为33.5GPa以上，且残余压应力为1.4GPa以下。在采用这样的结构的情况下，基体2与涂层3之间的结合力进一步提高。另外，涂层3的耐磨损性提高，由此刀片1长寿命化。

涂层3对基体2的附着强度(以下记载为“结合力”)也可以在刮擦试验中的剥离载荷为110N以上。在采用这样的结构的情况下，决定基体2与涂层3之间的结合力的内部应力和热应力最佳化，能够在维持涂层3的高硬度的同时，使涂层3不容易剥离。其结果是，刀片1进一步长寿命化。

(涂层的制造方法)

涂层例如也可以通过物理蒸镀法而形成。作为物理蒸镀法，例如可举出离子镀法及溅射法等。作为一例，在采用离子镀法来制作涂层的情况下，能够通过下述的方法来制作涂层。

作为一例，示出采用离子镀法制作涂层的方法的一例。首先，作为一例准备Ti、Al、M(其中，金属元素M是从Nb、Mo、Ta、Hf、Y中选择的一种以上的金属元素)、W、Si的各金属靶材、或复合化的合金靶材、或烧结体靶材。

接着，使作为金属源的上述的靶材通过电弧放电或辉光放电等而蒸发来进行离子化。使离子化了的金属与氮源的氮(N ₂)气体等反应并且蒸镀于基体的表面。能够通过以上的步骤而形成涂层。

在上述的步骤中，也可以是，使基体的温度为500℃以上且600℃以下，使氮气压力为1.0Pa以上且6.0Pa以下，对基体施加-50V以上且-200V以下的直流偏置电压而使电弧放电电流为100A以上且200A以下。

涂层的组成可以通过将施加于各种金属靶材的电弧放电·辉光放电时的电压·电流值按各个靶材独立地进行控制来调整。另外，涂层的组成也能够通过金属靶材的组成、涂覆时间、气氛气体压的控制来调整。

(中间层4)

也可以在基体2与涂层3之间配置有中间层4。具体而言，中间层4在一方的面处与基体2的上表面接、且在另一方的面处与涂层3的下表面相接。

中间层4以Ti为主成分。这样的中间层4与基体2之间的结合性相比于该中间层4与涂层3之间的结合性较高。中间层4中的Ti的比例能够例如通过使用附属于STEM(扫描透射电子显微镜)的EDS(能量色散X射线谱仪)进行分析来确定。

这样，实施方式所涉及的刀片1在基体2与涂层3之间具有中间层4，该中间层4与基体2之间的润湿性相比于该中间层4与涂层3之间的润湿性较高，因此基体2与涂层3之间的结合性高。需要说明的是，中间层4与涂层3之间的结合性也高，因此也不容易发生涂层3从中间层4剥离这一情况。

实施方式所涉及的中间层4也可以除了含有Ti以外还含有Ar。在基体2与涂层3之间具有含有Ti及Ar的中间层4的刀片1中，基体2与涂层3之间的结合力更高。

具体说明如下，含有Ti及Ar的中间层4与仅含有Ti(不含有Ar)的中间层相比应力缓和的效果高。含有Ar的中间层4能够缓和从基体2到涂层3的应力的急剧的变化。其结果是，可认为基体2与涂层3之间的结合力提高。

图3是中间层4的截面的示意性放大图。如图3所示那样，中间层4也可以具有多个Ar富集区域41。Ar富集区域41是Ar含有率与中间层4的其他区域42相比较高的区域。Ar富集区域41的存在例如可以通过使用附属于STEM(扫描透射电子显微镜)的EDS(能量色散X射线谱仪)进行分析来确定。

Ar富集区域41也可以在中间层4中呈岛状分布。在此，“呈岛状分布”是指Ar富集区域41彼此以不互相接触的孤立的状态存在。各Ar富集区域41的形状不特别限定。例如Ar富集区域41可以是圆形或椭圆形等由曲线构成的形状，也可以是多边形等由直线构成的形状，还可以是由曲线及直线构成的形状。

这样，在多个Ar富集区域41呈岛状分布的情况下，对从基体2到涂层3的应力的急剧的变化进行缓和的效果进一步提高，因此基体2与涂层3之间的结合力进一步提高。其结果是，刀片1的耐磨损性及耐崩损性提高。

关于多个Ar富集区域41，也可以是，中间层4的区域4L中的Ar富集区域多于中间层4的区域4U中的Ar富集区域地分布，所述区域4L是中间层4中在厚度方向(在此，为Z轴方向)上比中心靠基体2侧的区域，所述区域4U是中间层4中在厚度方向上比中心靠涂层3侧的区域，。

这样，在中间层4中在厚度方向上比中心靠基体2侧的区域较多地分布有多个Ar富集区域41的情况下，从基体2到中间层4的应力的急剧的变化被缓和，基体2与中间层4之间的结合力进一步提高，进而基体2与涂层3之间的结合力进一步提高。其结果是，刀片1的耐磨损性及耐崩损性提高。

Ar富集区域41也可以含有3原子％以上的Ar。在采用这样的结构的情况下，在基体2与涂层3之间产生的应力被缓和，除此之外，涂层3的硬度也提高。其结果是，能够提高涂层3的耐磨损性。

中间层4的平均厚度也可以为20nm以上且80nm以下。当中间层4的厚度为20nm以上时涂层3与基体2之间的结合效果进一步发挥，当中间层4的厚度为80nm以下时能够抑制从中间层4产生裂纹或裂纹加剧。因此，通过使中间层4的平均厚度为20nm以上且80nm以下，能够进一步提高基体2与涂层3之间的结合力，能够进一步提高刀片1的耐磨损性、耐崩损性。

中间层4也可以含有65原子％以上的Ti、且含有1原子％以上的Ar。在采用这样的结构的情况下，能够缓和在基体2与涂层3之间产生的应力，且进一步提高涂层3的硬度。由此，刀片1的耐磨损性提高。

具有上述结构的中间层4例如可以通过以下的制造方法来得到。

(中间层的制造方法)

在8×10^-3Pa以上且1×10^-4Pa以下的减压环境下对基体进行加热而使表面温度为500℃以上且600℃以下。接着，作为气氛气体而导入氩气，将压力保持为3.0Pa。接着，使偏置电压为-400V并进行11分钟氩轰击处理(氩轰击前处理)。接着，将压力减压到0.1Pa，对Ti金属蒸发源施加100A以上且180A以下的弧电流，处理0.5分钟以上且1.0分钟以下，向基体的表面形成作为中间层的Ti含有层(Ti含有层成膜处理)。之后，作为气氛气体导入氩气，并将压力保持为3.0Pa以上且4.0Pa以下，且使偏置电压为-200V，进行0.3分钟以上且0.8分钟以下的氩轰击处理(氩轰击后处理)。

接下来，使Ti含有层成膜处理与氩轰击后处理交替进行，如此反复进行1次以上且20次以下。当反复1次时形成约10nm的中间层，当反复20次时形成约200nm的中间层。

<氩轰击前处理的处理条件>

(1)偏置电压：-400V

(2)压力：3Pa以下

(3)处理时间：11分钟

<Ti含有层成膜处理的处理条件>

(1)弧电流：100A以上且180A以下

(2)偏置电压：-400V

(3)压力：0.1Pa

(4)处理时间：0.5分钟以上且1分钟以下

<氩轰击后处理的处理条件>

(1)偏置电压：-200V

(2)压力：3Pa以上且4Pa以下

(3)处理时间：0.3分钟以上且0.8分钟以下

<切削工具>

接着，关于具备上述的刀片1的切削工具的结构，参照图4来进行说明。图4是表示实施方式所涉及的切削工具的一例的主视图。

如图4所示那样，实施方式所涉及的切削工具100具有刀片1和用于固定刀片1的刀柄70。

刀柄70是从第一端(图4中的上端)朝向第二端(图4中的下端)延伸的棒状的构件。刀柄70例如是钢、铸铁制品。在这些构件中尤为优选使用韧性高的钢。

刀柄70在第一端侧的端部具有凹槽73。凹槽73是供刀片1装配的部分，具有与被切削材料的旋转方向相交的就座面和相对于就座面倾斜的约束侧面。在就座面上设置有供后述的螺丝75螺合的螺纹孔。

刀片1位于刀柄70的凹槽73，且通过螺丝75而装配于刀柄70。即，向刀片1的贯通孔21中插入螺丝75，并将该螺丝75的前端向形成于凹槽73的就座面的螺纹孔中插入并使螺纹部彼此螺合。由此，刀片1以切削刃部分从刀柄70向外侧突出的方式装配于刀柄70。

在实施方式中，例示用于所谓的车削加工的切削工具。作为车削加工，例如可举出内径加工、外径加工及开槽加工。需要说明的是，作为切削工具，不限定于用于车削加工。例如，也可以是用于铣削加工的切削工具采用刀片1。作为用于铣削加工的切削工具，可举出例如平铣、正面铣、侧铣或开槽铣等铣削、或者单刃立铣刀、多刃立铣刀、锥形刃立铣刀或球形立铣刀等立铣刀等。

实施例

以下，具体说明本公开的实施例。需要说明的是，本公开并不限定于以下所示的实施例。

制作了试样No.1～No.4，它们在由金属陶瓷构成的基体之上具有中间层及涂层，所述金属陶瓷具有含有Ti的硬质相和含有Co及Ni的粘结相。试样No.1相当于本公开的实施例，其具有含有Ti及Ar的中间层和TiAlN系的涂层。具体而言，试样No.1具有由TiAlNbWSiN构成的涂层。试样No.1所具有的涂层的具体的组成为Ti₄₆Al₄₉Nb₂W₂Si₁(N)。中间层及涂层的制造方法采用如上所述的方法。试样No.2～试样No.4相当于比较例。试样No.2具有：中间层，其含有Ti及Al；以及与No.1同样的TiAlN系的涂层。试样No.3具有：中间层，其含有Al及Cr；以及与No.1同样的TiAlN系的涂层。试样No.4具有：中间层，其含有Ti且不含有Ar；以及与No.1同样的TiAlN系的涂层。关于各试样No.1～No.3，制作了中间层的厚度分别为10nm、20nm、40nm、80nm、120nm、160nm及200nm的7种试样。另外，关于试样No.4，制作了中间层的厚度为40nm的1种试样。各试样No.1～No.4中的涂层的厚度为3μm。

<硬度测定>

关于试样No.1～No.4，将从涂层的表面到涂层的厚度的10％以上且小于20％的深度为止作为测定范围，使压头的压入载荷为50mN而进行了硬度的测定(纳米压痕试验)。测定使用微小压入硬度试验机“ENT-1100b/a”((股份公司)Elionix制)来进行。

具体而言，在使压头与涂层的表面接触之后，通过测定按施加载荷、保持最大载荷及解除载荷这样的流程使载荷变化了时的压头的位移(压入深度的变化)而得到了载荷位移曲线。并且，根据所得到的载荷位移曲线而算出了硬度。通过使该一系列的测定分别各进行15次，且求出了15次的量的硬度的测定值的平均值。

图5是表示硬度测定的结果的图表。图5所示的图表的横轴为中间层厚(nm)，纵轴为涂层的硬度(GPa)。在图5中四边形所示的数据示出了试样No.1的涂层的硬度。在图5中空心的圆圈所示的数据表示试样No.2的涂层的涂层的硬度。在图5中三角形所示的数据表示试样No.3的涂层的硬度。在图5中涂黑的圆圈所示的数据表示试样No.4的涂层的硬度。在图5中，中间层厚0nm的数据表示在基体与涂层之间不具有中间层的试样(以下记载为“未插入品”)中的硬度的测定结果。

如图5所示那样确认到，试样No.1～No.4均是，在使中间层厚为40nm的情况下，与未插入品相比高硬度化。尤其是确认到，作为本公开的实施例的试样No.1在使中间层厚为40nm的情况下，显著地高硬度化。在中间层厚20nm以上且80nm以下的范围内，试样No.1的涂层的硬度为33.5GPa以上。

另一方面确认到，试样No.1～No.3均是，在使中间层为200nm的情况下，与使中间层为40nm的情况相比涂层的硬度降低。另外确认到，试样No.2及试样No.3在使中间层厚为200nm的情况下，与未插入品相比涂层的硬度降低。

<残余应力测定>

图6是表示测定试样No.1～No.4的涂膜的残余应力的结果的图表。图6所示的图表的横轴为中间层厚(nm)，纵轴为残余压应力(GPa)。

需要说明的是，在本公开中，残余应力的测定位置是前刀面或后刀面的比切削刃向内侧(中央侧)1mm以上的位置。残余应力的测定使用了X射线衍射法。在本公开中，X射线衍射法之中，特别使用2D法(多轴应力测定法/全德拜环匹配法)而进行了测定，但也可以使用一般的X射线衍射装置来进行测定。另外，用于残余应力的测定的X射线衍射峰值使用了2θ的值出现在125°～135°之间的TiAlN(422)面的峰值。在算出残余应力时，使用如下方式进行了算出，即TiAlN的泊松比＝0.21且杨氏模量＝600000MPa。另外，作为X射线衍射测定的条件，在作为X射线的射线源使用CuKα射线、输出＝45kV、120mA的条件下进行照射而进行了残余应力的测定。在残余应力为正的情况下成为拉应力，在残余应力为负的情况下成为压应力。详细的测定条件如以下所述那样。

<测定条件>

X射线衍射装置：Bruker Japan制D8 DISCOVER PlusIμS

射线源：CuKα

输出：45kV 120mA

准直仪径：0.5mmφ

测定衍射线：TiAlN(422)面2θ≈129.990°

测定方法：2D法(φ角：10°，27.5°，45°)

测定时间：300sec/frame

测定部位：比切削刃向内侧(中央侧)1mm以上的位置

摆动：θ摆动(摆动幅度：θ＝±2°)

<解析方法>

采用2D法进行了解析。其中，使用了以下的物性值。

TiAlN(422)面

杨氏模量：600000MPa泊松比：0.21

2D法：Peak Evaluation：Pearson VII

压力模型(Stress model)：Biaxial

在图6中，中间层厚0nm的数据表示在基体之上直接成膜的涂层的残余应力。另外，在图6中四边形所示的数据表示试样No.1的涂层的残余压应力的结果。另外，在图6中空心的圆圈所示的数据表示试样No.2的涂层的残余压应力的结果。另外，在图6中三角形所示的数据表示试样No.3的涂层的残余压应力的结果。另外，在图6中涂黑的圆圈所示的数据表示试样No.4的涂层的残余压应力的结果。

如图6所示那样，确认到，无论中间层的组成如何，涂层的残余压应力均随着增厚中间层厚而减少。尤其是，可知，在具有含有Ti及Ar的中间层的试样No.1与其他试样No.2～No.4相比涂层的残余压应力大幅减少。在中间层厚20nm以上且80nm以下的范围内，试样No.1的涂层的残余压应力为1.45GPa以下，具体而言为1.4GPa以下。

<结合力测定>

关于试样No.1～No.4，进行了基于刮擦试验的结合力的测定。刮擦试验使用具有R(曲率半径)为200μm的前端形状的金刚石压头，在10mm/分钟的刮擦速度及100N/分钟的载荷附加速度的条件下进行了实施。在刮擦试验中，将发生了剥离时的载荷(剥离载荷)作为结合力而进行了评价。在刮擦试验中，临界载荷越大，则表示越不容易剥离、即结合力越高。图7是表示结合力测定的结果的图表。图7所示的图表的横轴为中间层厚(nm)，纵轴为剥离载荷(N)。在图7中，中间层厚0nm的数据表示未插入品中的涂层的结合力的测定结果。

如图7所示那样，确认到，试样No.1、No.2、No.4均是，在使中间层厚为40nm的情况下，与未插入品相比结合力提高。尤其是，作为本公开的实施例的试样No.1在使中间层厚为40nm的情况下，与其他试样No.2～No.4相比确认到显著的结合力提高。在中间层厚20nm以上且80nm以下的范围内，试样No.1的结合力为110N以上。

另一方面，确认到，试样No.1、No.2均是，在使中间层为200nm的情况下，与使中间层为40nm的情况相比，结合力降低。另外，确认到，试样No.3中，无论中间层的膜厚如何，涂层的结合力均没有大的变化。

图8是将上述的硬度测定、应力测定及结合力测定的结果总结的表。在图8中，使未插入品的硬度、应力及结合力分别为100％的情况下的各试样No.1～No.3的硬度、应力及结合力以百分比示出。

如图8所示那样，作为本公开的实施例的试样No.1在使中间层厚度为40nm的情况下，与未插入品及试样No.2、No.3相比，硬度及结合力的提高显著。另外，试样No.1在使中间层厚度为40nm的情况下，与未插入品相比存在应力缓和的显著的效果，该效果即便与试样No.2、No.3相比也为显著的效果。

根据以上的结果可知，具备含有Ti及Ar的中间层的试样No.1在使中间层厚度为40nm的情况下，在硬度提高、应力缓和及结合力提高这点上综合表现优异。

<EDX面分析>

关于试样No.1进行了基于EDX分析的元素分析。分析条件如以下的这样。

(1)试样前处理：基于FIB法(μ-采样法)的薄片化

(2)元素分析(面分析)

(3)扫描透射电子显微镜：日本电子制JEM-ARM200F

(4)加速电压：200kV

(5)照射电流：约7.5nA

(6)元素分析装置：JED-2300T

(7)有效时间：60.0sec

(8)能量范围：0keV以上且40keV以下

图9是表示试样No.1的中间层中的Ti元素映射图像的图。另外，图10是表示试样No.1的中间层中的Ar元素映射图像的图。

根据图9及图10所示的映射图像明显知晓，试样No.1的中间层含有Ti及Ar。另外，根据图10所示的Ar映射图像明显知晓，试样No.1的中间层具有呈岛状分布的多个Ar富集区域。另外，如图10所示那样可知：与中间层中的比中间层的厚度方向上的中心靠涂层侧的区域相比，在中间层中的比中间层的中心部靠基体侧的区域较多地分布有多个Ar富集区域。

图11是将图10所示的测定点P1～P4处的元素结构比以原子％的形式示出的表。需要说明的是，测定点P1、P3相当于Ar富集区域，测定点P2、P4相当于中间层中的Ar富集区域以外的区域。

如图11所示那样，Ar富集区域的测定点P1、P3处的Ar的比率均为5原子％。与此相对，Ar富集区域以外的测定点P2、P4处的Ar的比率为1原子％。根据该结果可知，Ar富集区域是在中间层中至少含有3原子％以上、具体而言含有比1原子％多的Ar的区域。

另外，根据图11所示的结果而确认到了，在试样No.1的中间层中，除了Ti及Ar以外，还含有N、Al、Nb、Mo及W。W在Ar富集区域以外的测定点P2处被检测到了，但在Ar富集区域的测定点P1、P3处没有被检测到。

另外，根据图11所示的结果可知，试样No.1的中间层中，至少含有65原子％以上的Ti、含有1原子％以上的Ar。

<磨损试验>

关于试样No.1～No.4(关于试样No.1～No.3，中间层厚为10nm、20nm、40nm、80nm、120nm、160nm及200nm，关于试样No.4，中间层厚为40nm)及中间层的未插入品而进行了磨损试验。磨损试验使用车削加工用金属陶瓷材料种类(型号：CNMG120408PQ)而在以下的条件下进行了试验。

(1)切削方法：使用Φ200的圆材进行的湿式连续加工

(2)被切削材料：SCM435

(3)进给f：0.20mm/rev

(4)切入ap：1.0mm

(5)评价方法：在显微镜下测定了加工时间60分钟后的侧后刀面磨损(刀尖磨损)。

图12是表示磨损试验的结果的图表。图12所示的图表的横轴为中间层厚(nm)，纵轴为未插入品的刀尖磨损量与各中间层厚的试样的刀尖磨损量之比(耐磨损性之比)。具体而言，耐磨损性之比是未插入品的刀尖磨损量/各中间层厚的试样的刀尖磨损量。

如图12所示那样，在试样No.1～No.3中，在中间层厚为10nm以上且80nm以下的范围内，与不具有中间层的未插入品相比磨损量减少了。根据该结果可知，试样No.1～No.3在中间层厚为10nm以上且80nm以下的范围内，与未插入品相比耐磨损性高。另外，可知，在试样No.1～No.3之中，试样No.1具有尤其高的耐磨损性。

如上所述，实施方式所涉及的刀片(作为一例，刀片1)具有基体(作为一例，为基体2)和将基体的表面涂覆的涂层(作为一例，为涂层3)。基体由金属陶瓷构成。实施方式所涉及的刀片在基体与涂层之间配置有含有Ti及Ar的中间层(作为一例，为中间层4)。

因此，根据实施方式所涉及的刀片，能够提高耐磨损性。

需要说明的是，图1所示的刀片1的形状只是一例，并不限定本公开的刀片的形状。本公开的刀片例如也可以具有：棒形状的主体，其具有旋转轴，且从第一端延伸到第二端；切削刃，其位于主体的第一端；以及槽，其从切削刃朝向主体的第二端侧而呈螺旋状延伸。

进一步的效果、变形例能够由本领域技术人员容易导出。因此，本公开的更广范围的方案并不限定于以上那样的表示且表述的特定的详细情况及代表的实施方式。因此，在不脱离技术方案的范围及其等同物所定义的总括的发明的概念的精神或范围的情况下，能够进行各种各样的变更。

附图标记说明

1 刀片

2 基体

3 涂层

4中间层

21贯通孔

41Ar富集区域

70刀柄

73凹槽

75螺丝

100切削工具。

Claims (8)

1.一种刀片，其中，

所述刀片具有基体和将该基体的表面涂覆的涂层，

所述基体由金属陶瓷构成，

在所述基体与所述涂层之间，配置有含有Ti及Ar的中间层。

2.根据权利要求1所述的刀片，其中，

所述中间层具有呈岛状分布的多个Ar富集区域。

3.根据权利要求2所述的刀片，其中，

与所述中间层中的比所述中间层的厚度方向上的中心靠所述涂层侧的区域相比，在所述中间层中的比所述中心靠所述基体侧的区域较多地分布有所述多个Ar富集区域。

4.根据权利要求2或3所述的刀片，其中，

所述Ar富集区域含有3原子％以上的Ar。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的刀片，其中，

所述中间层的平均厚度为20nm以上且80nm以下。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的刀片，其中，

所述涂层包含从元素周期表的第四族元素、第五族元素、第六族元素、Si及Al中选择的一种以上的元素、和从C、N及O中选择的一种以上的元素。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的刀片，其中，

所述涂层由Ti_1-a-b-c-dAl_aM_bW_cSi_d(C_xN_1-x)构成，其中，金属元素M是从Nb、Mo、Ta、Hf、Y中选择的一种以上的金属元素，且0.40≤a≤0.55、0.01≤b≤0.1、0.01≤c≤0.1、0.01≤d≤0.05、0≤x≤1。

8.一种切削工具，其中，

所述切削工具具有：

刀柄，其从第一端朝向第二端延伸，且在所述第一端侧具有凹槽；以及

权利要求1～7中任一项所述的刀片，其位于所述凹槽。