JP2003039212A - 被覆された切削工具 - Google Patents
被覆された切削工具Info
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- C23C16/403—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、微細で等軸の粒を特徴とする少な
くとも一つのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）層を含む切屑形成
切削加工用の被覆した切削工具を提供する。 【解決手段】 本発明の切削工具は、実質的に微細粒の
κＡｌ２Ｏ３からなる少なくとも１層または複数層の耐
火層で少なくとも部分的に被覆されたボディを含む。上
記κＡｌ２Ｏ３層は、０．５μｍ未満の平均粒径を有す
る実質的に等軸粒からなる。さらに、Ａｌ２Ｏ３層は、
Ａｌ、Ｓｉ及びＯを含有する少なくとも１層の副層を含
む。この特に微細な粒のκＡｌ２Ｏ３顕微鏡組織は、Ａ
ｌ２Ｏ３蒸着工程の際に、珪素のハロゲン化物、好まし
くはＳｉＣｌ４を周期的に導入することによって達成さ
れる。
くとも一つのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）層を含む切屑形成
切削加工用の被覆した切削工具を提供する。 【解決手段】 本発明の切削工具は、実質的に微細粒の
κＡｌ２Ｏ３からなる少なくとも１層または複数層の耐
火層で少なくとも部分的に被覆されたボディを含む。上
記κＡｌ２Ｏ３層は、０．５μｍ未満の平均粒径を有す
る実質的に等軸粒からなる。さらに、Ａｌ２Ｏ３層は、
Ａｌ、Ｓｉ及びＯを含有する少なくとも１層の副層を含
む。この特に微細な粒のκＡｌ２Ｏ３顕微鏡組織は、Ａ
ｌ２Ｏ３蒸着工程の際に、珪素のハロゲン化物、好まし
くはＳｉＣｌ４を周期的に導入することによって達成さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、切屑形成切削加工
用の被覆した切削工具に関する。この被膜は、微細で等
軸の粒を特徴とする少なくとも一つのアルミナ（Ａｌ２
Ｏ３）層を含む。
用の被覆した切削工具に関する。この被膜は、微細で等
軸の粒を特徴とする少なくとも一つのアルミナ（Ａｌ２
Ｏ３）層を含む。
【０００２】
【従来の技術】化学気相蒸着（ＣＶＤ）を用いて、Ａｌ
２Ｏ３層の種々のタイプ、例えば、純κＡｌ２Ｏ３、κ
とαとのＡｌ２Ｏ３の混合物、粗粒のαＡｌ２Ｏ３及び
微細粒の集合組織化したαＡｌ２Ｏ３とで被覆した超硬
合金切削工具は、他の金属の炭化物及び／または窒化物
の層とムライト組合せ物を、一般的に数年来入手可能で
あり、この金属は周期律表のＩＶＢ、ＶＢ及びＶＩＢ群
の遷移金属から選択される。
２Ｏ３層の種々のタイプ、例えば、純κＡｌ２Ｏ３、κ
とαとのＡｌ２Ｏ３の混合物、粗粒のαＡｌ２Ｏ３及び
微細粒の集合組織化したαＡｌ２Ｏ３とで被覆した超硬
合金切削工具は、他の金属の炭化物及び／または窒化物
の層とムライト組合せ物を、一般的に数年来入手可能で
あり、この金属は周期律表のＩＶＢ、ＶＢ及びＶＩＢ群
の遷移金属から選択される。
【０００３】Ａｌ２Ｏ３は、種々の異なる相、すなわち
α、κ、γ、δ、θ等に結晶化する。ＣＶＤで作られた
耐磨耗性のＡｌ２Ｏ３層に最も頻繁に生じる二つの相
は、熱力学的に安定なα相と、準安定なκ相と、それら
の混合物である。一般的にκ相は０．５〜３．０μｍの
範囲の粒径（層厚みに依存する）を示し、且つこの粒は
柱状晶タイプの被膜形態を全体的な被覆形成によって著
しく成長させる。さらに、κＡｌ２Ｏ３層は結晶学的欠
陥がなく、また微細孔及びボイドも存在しない。
α、κ、γ、δ、θ等に結晶化する。ＣＶＤで作られた
耐磨耗性のＡｌ２Ｏ３層に最も頻繁に生じる二つの相
は、熱力学的に安定なα相と、準安定なκ相と、それら
の混合物である。一般的にκ相は０．５〜３．０μｍの
範囲の粒径（層厚みに依存する）を示し、且つこの粒は
柱状晶タイプの被膜形態を全体的な被覆形成によって著
しく成長させる。さらに、κＡｌ２Ｏ３層は結晶学的欠
陥がなく、また微細孔及びボイドも存在しない。
【０００４】粗粒（３〜６μｍ）のαＡｌ２Ｏ３は、多
孔質と結晶学欠陥を示し、一方微細粒の集合組織のαＡ
ｌ２Ｏ３は、欠陥の無い非常に著しい柱状晶形状の粒で
ある。
孔質と結晶学欠陥を示し、一方微細粒の集合組織のαＡ
ｌ２Ｏ３は、欠陥の無い非常に著しい柱状晶形状の粒で
ある。
【０００５】米国特許第５，６７４，５６７号には、低
蒸着温度と高濃度硫黄化合物を用いることによる微細粒
のκＡｌ２Ｏ３層の成長させる方法を開示する。
蒸着温度と高濃度硫黄化合物を用いることによる微細粒
のκＡｌ２Ｏ３層の成長させる方法を開示する。
【０００６】米国特許第５，４８７，６２５号には、微
細粒の（０１２）に集合組織化したαＡｌ２Ｏ３層を得
るための方法を開示し、このαＡｌ２Ｏ３は小さな断面
（１μｍ）の柱状晶の粒からなる。
細粒の（０１２）に集合組織化したαＡｌ２Ｏ３層を得
るための方法を開示し、このαＡｌ２Ｏ３は小さな断面
（１μｍ）の柱状晶の粒からなる。
【０００７】米国特許第５，７６６，７８２号には、柱
状晶の微細粒の（１０４）に集合組織化したαＡｌ２Ｏ
３層を得るための方法を開示する。
状晶の微細粒の（１０４）に集合組織化したαＡｌ２Ｏ
３層を得るための方法を開示する。
【０００８】被覆した切削工具の耐用年数及び性能は、
使用された被覆材料の顕微鏡組織に密接に関係する。上
記先行技術によって作られた被膜は良好な切削特性を示
すとはいえ、特別な切削条件及び加工物材料に適応させ
るために、被膜の顕微鏡組織をさらに改良することがま
だ強く望まれる。
使用された被覆材料の顕微鏡組織に密接に関係する。上
記先行技術によって作られた被膜は良好な切削特性を示
すとはいえ、特別な切削条件及び加工物材料に適応させ
るために、被膜の顕微鏡組織をさらに改良することがま
だ強く望まれる。
【０００９】上述したように、ＣＶＤ技術によって作ら
れた全てのＡｌ２Ｏ３層は、多かれ少なかれ柱状晶状の
粒組織を示す。しかしながら、等軸の粒組織を有するＡ
ｌ２Ｏ３層は、柱状晶の粒組織を有する層と比較する
と、幾つかの好ましい機械的性質、例えば耐割れ伝播性
及び高切刃靭性を示すことが期待される。さらに、微細
粒の層は、一般的に粗粒の層より滑らかな表面を有す
る。切削の際に、滑らかな被膜面は加工物材料の付着が
少ないく、これは同様に切削力が暗に低いことを意味
し、被膜の剥離傾向を減少する。現在被膜された切削イ
ンサートはほとんどがＳｉＣ基のブラシでブラシがけさ
れるか、または滑らかな被膜表面を得るために微細粒の
Ａｌ２Ｏ３粉末でブラストするが、むしろ高価な処理工
程となる。
れた全てのＡｌ２Ｏ３層は、多かれ少なかれ柱状晶状の
粒組織を示す。しかしながら、等軸の粒組織を有するＡ
ｌ２Ｏ３層は、柱状晶の粒組織を有する層と比較する
と、幾つかの好ましい機械的性質、例えば耐割れ伝播性
及び高切刃靭性を示すことが期待される。さらに、微細
粒の層は、一般的に粗粒の層より滑らかな表面を有す
る。切削の際に、滑らかな被膜面は加工物材料の付着が
少ないく、これは同様に切削力が暗に低いことを意味
し、被膜の剥離傾向を減少する。現在被膜された切削イ
ンサートはほとんどがＳｉＣ基のブラシでブラシがけさ
れるか、または滑らかな被膜表面を得るために微細粒の
Ａｌ２Ｏ３粉末でブラストするが、むしろ高価な処理工
程となる。
【００１０】微細粒の組織を作るため及び柱状晶の粒成
長を抑制するための良く知られ且つ可能な技術は、いわ
ゆる多層組織を蒸着することであり、この組織において
は、例えばＡｌ２Ｏ３の柱状晶の成長が、米国特許第
４，９８４，９４０号及び米国特許第５，７００，５６
９号に記載されるように、異なる材料の０．０５〜１μ
ｍ厚みの層の成長によって周期的に中断される。後者の
層は、最初の層の再核生成を開始することを可能にする
ために、好ましくは異なる結晶組織、または少なくとも
異なる格子間距離を有する必要がある。このような技術
の一例は、Ａｌ２Ｏ３成長が短期のＴｉＮ蒸着工程によ
って中断される場合であり、この蒸着工程は、０．１〜
１μｍの範囲の各ＴｉＮ層の厚みを有する（Ａｌ２Ｏ３
＋ＴｉＮ）ｘｎの多層組織となる。例えば、Proceeding
of the 12th European CVD Conference, page 8 to349
を参照。しかしながら、この多層組織は、二つの異な
るタイプの層の間の低付着を非常に頻繁に被る。
長を抑制するための良く知られ且つ可能な技術は、いわ
ゆる多層組織を蒸着することであり、この組織において
は、例えばＡｌ２Ｏ３の柱状晶の成長が、米国特許第
４，９８４，９４０号及び米国特許第５，７００，５６
９号に記載されるように、異なる材料の０．０５〜１μ
ｍ厚みの層の成長によって周期的に中断される。後者の
層は、最初の層の再核生成を開始することを可能にする
ために、好ましくは異なる結晶組織、または少なくとも
異なる格子間距離を有する必要がある。このような技術
の一例は、Ａｌ２Ｏ３成長が短期のＴｉＮ蒸着工程によ
って中断される場合であり、この蒸着工程は、０．１〜
１μｍの範囲の各ＴｉＮ層の厚みを有する（Ａｌ２Ｏ３
＋ＴｉＮ）ｘｎの多層組織となる。例えば、Proceeding
of the 12th European CVD Conference, page 8 to349
を参照。しかしながら、この多層組織は、二つの異な
るタイプの層の間の低付着を非常に頻繁に被る。
【００１１】スウェーデン特許出願ＳＥ０００４２７２
−１には、１μｍ未満の粒径を有する実質的に等軸の粒
からなる微細粒αＡｌ２Ｏ３層を得るための方法を開示
する。粒の精製は、Ａｌ２Ｏ３工程を周期的に中断する
こと及びＴｉＣｌ４／Ｈ２の混合物でＡｌ２Ｏ３の表面
を処理することによって達成される。Ａｌ２Ｏ３工程は
αＡｌ２Ｏ３の再核生成を抑制する場合に行われる。
−１には、１μｍ未満の粒径を有する実質的に等軸の粒
からなる微細粒αＡｌ２Ｏ３層を得るための方法を開示
する。粒の精製は、Ａｌ２Ｏ３工程を周期的に中断する
こと及びＴｉＣｌ４／Ｈ２の混合物でＡｌ２Ｏ３の表面
を処理することによって達成される。Ａｌ２Ｏ３工程は
αＡｌ２Ｏ３の再核生成を抑制する場合に行われる。
【００１２】微細粒のκＡｌ２Ｏ３を作るためにこの方
法を使用することはできない。これは、αＡｌ２Ｏ３相
のみがＴｉＣｌ４／Ｈ２処理を施したＡｌ２Ｏ３面の核
生成するためである。
法を使用することはできない。これは、αＡｌ２Ｏ３相
のみがＴｉＣｌ４／Ｈ２処理を施したＡｌ２Ｏ３面の核
生成するためである。
【００１３】工具材料として使用されるκＡｌ２Ｏ３及
びαＡｌ２Ｏ３被膜は、異なる材料を切削する場合に
は、僅かに異なる摩耗特性を有する。したがって、制御
可能な粒組織を備える微細粒のκＡｌ２Ｏ３を作る手段
を有することが望まれる。
びαＡｌ２Ｏ３被膜は、異なる材料を切削する場合に
は、僅かに異なる摩耗特性を有する。したがって、制御
可能な粒組織を備える微細粒のκＡｌ２Ｏ３を作る手段
を有することが望まれる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、硬質
基体に、好ましくはＴｉＣｘＮｙＯｚ及び／またはＺｒ
ＣｘＮｙＯｚの層（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、及びｘ，ｙ，ｚ≧
０）上に、少なくとも１層の微細粒単一相κＡｌ２Ｏ３
の層を備えることであり、この微細粒単一相κＡｌ２Ｏ
３の層は、上述した先行技術の柱状晶κＡｌ２Ｏ３のＣ
ＶＤ層とは相違する顕微鏡組織を有する。
基体に、好ましくはＴｉＣｘＮｙＯｚ及び／またはＺｒ
ＣｘＮｙＯｚの層（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、及びｘ，ｙ，ｚ≧
０）上に、少なくとも１層の微細粒単一相κＡｌ２Ｏ３
の層を備えることであり、この微細粒単一相κＡｌ２Ｏ
３の層は、上述した先行技術の柱状晶κＡｌ２Ｏ３のＣ
ＶＤ層とは相違する顕微鏡組織を有する。
【００１５】本発明のＡｌ２Ｏ３層を含む高機能工具被
膜を提供することを本発明の目的とする。
膜を提供することを本発明の目的とする。
【００１６】さらに、鋼及び球状黒鉛鋳鉄において改良
された切削機能を有するアルミナ被覆切削工具インサー
トを提供することを本発明の目的とする。
された切削機能を有するアルミナ被覆切削工具インサー
トを提供することを本発明の目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段、及び発明の実施の形態】
図１のａ、図２のａ及び図３のａは、上面投影法による
高倍率の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。図１
のａには、本発明にしたがうＡｌ２Ｏ３層を示し、且つ
図２のａには、先行技術のκＡｌ２Ｏ３層を示す。図３
のａには、先行技術のムライト層のＡｌ２Ｏ３＋ＴｉＮ
被膜被膜を示す。
図１のａ、図２のａ及び図３のａは、上面投影法による
高倍率の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。図１
のａには、本発明にしたがうＡｌ２Ｏ３層を示し、且つ
図２のａには、先行技術のκＡｌ２Ｏ３層を示す。図３
のａには、先行技術のムライト層のＡｌ２Ｏ３＋ＴｉＮ
被膜被膜を示す。
【００１８】図１のＣ、図２のｂ及び図３のｂは、研磨
した断面の高倍率で撮影したいわゆる後方散乱における
走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）を示す。図１のＣに
は、本発明にしたがうＳｉリッチ層Ａを有するＡｌ２Ｏ
３層を示し、図２のｂには、先行技術のκＡｌ２Ｏ３層
を示し、且つ図３のｂには、先行技術のムライト層のκ
Ａｌ２Ｏ３＋ＴｉＮ被膜を示す。図１のｂ及び図４に
は、本発明にしたがう横断面試料のＳＥＭ顕微鏡写真を
示す。
した断面の高倍率で撮影したいわゆる後方散乱における
走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）を示す。図１のＣに
は、本発明にしたがうＳｉリッチ層Ａを有するＡｌ２Ｏ
３層を示し、図２のｂには、先行技術のκＡｌ２Ｏ３層
を示し、且つ図３のｂには、先行技術のムライト層のκ
Ａｌ２Ｏ３＋ＴｉＮ被膜を示す。図１のｂ及び図４に
は、本発明にしたがう横断面試料のＳＥＭ顕微鏡写真を
示す。
【００１９】驚くべきことに、柱状晶で無い、微細粒
で、等軸のκＡｌ２Ｏ３層が、Ａｌ２Ｏ３の蒸着工程の
際に、珪素のハロゲン化物好ましくはＳｉＣｌ４を周期
的に導入することによって蒸着することができることが
判明した。
で、等軸のκＡｌ２Ｏ３層が、Ａｌ２Ｏ３の蒸着工程の
際に、珪素のハロゲン化物好ましくはＳｉＣｌ４を周期
的に導入することによって蒸着することができることが
判明した。
【００２０】熱処理の存続期間ならびに珪素のハロゲン
化物濃度は、それぞれが重要な因子であり、所望の結果
を達成するために最適化する必要がある。珪素のハロゲ
ン化物濃度があまりにも少なく、及び／または熱処理時
間があまりにも短い場合、Ａｌ２Ｏ３層の再核生成が十
分な濃度に達成されずに、全被覆表面の十分な部分を覆
えない。一方、珪素のハロゲン化物濃度があまりにも多
く、及び/または熱処理時間があまりにも長い場合、そ
れぞれの粒の間の結合があまりにも弱くて、低品位の被
膜を生ずる。
化物濃度は、それぞれが重要な因子であり、所望の結果
を達成するために最適化する必要がある。珪素のハロゲ
ン化物濃度があまりにも少なく、及び／または熱処理時
間があまりにも短い場合、Ａｌ２Ｏ３層の再核生成が十
分な濃度に達成されずに、全被覆表面の十分な部分を覆
えない。一方、珪素のハロゲン化物濃度があまりにも多
く、及び/または熱処理時間があまりにも長い場合、そ
れぞれの粒の間の結合があまりにも弱くて、低品位の被
膜を生ずる。
【００２１】すなわち、本発明の方法は、ボディをκＡ
ｌ２Ｏ３層で被覆することに関し、被覆する工程の際
に、このボディは１種または複数のアルミニウムのハロ
ゲン化物好ましくはＡｌＣｌ３である水素キャリアガス
と、加水分解剤及び酸化剤好ましくはＣＯ２と、８００
〜１０５０℃のボディ温度で接触する。Ａｌ２Ｏ３の成
長の際に、珪素のハロゲン化物好ましくはＳｉＣｌ
４が、２０〜５０％濃度のＡｌＣｌ３の流れの反応混合
物に、１〜５分の間隔で添加される。この工程は、所望
の粒径を有する微細粒のκＡｌ２Ｏ３層組織を達成する
ために、周期的に実施される。
ｌ２Ｏ３層で被覆することに関し、被覆する工程の際
に、このボディは１種または複数のアルミニウムのハロ
ゲン化物好ましくはＡｌＣｌ３である水素キャリアガス
と、加水分解剤及び酸化剤好ましくはＣＯ２と、８００
〜１０５０℃のボディ温度で接触する。Ａｌ２Ｏ３の成
長の際に、珪素のハロゲン化物好ましくはＳｉＣｌ
４が、２０〜５０％濃度のＡｌＣｌ３の流れの反応混合
物に、１〜５分の間隔で添加される。この工程は、所望
の粒径を有する微細粒のκＡｌ２Ｏ３層組織を達成する
ために、周期的に実施される。
【００２２】先行技術のＡｌ２Ｏ３層の柱状晶の粒とは
反対に、本発明にしたがうκＡｌ２Ｏ３層の粒は、実質
的に等軸である。得られた粒径と粒分布状況は、実施さ
れたＳｉＣｌ４処理の回数に依存する。さらに頻繁に、
Ａｌ２Ｏ３工程がＳｉＣｌ４処理を受ければ受けるほ
ど、より小さなＡｌ２Ｏ３粒となる。２００回以上のＳ
ｉＣｌ４処理を実施することが可能である。しかしなが
ら、一般的に１００回未満の処理が好ましい。ＳｉＣｌ
４の導入がＡｉ、Ｓｉ及びＯを含む超微細粒層の成長を
開始させ、Ａｉ、Ｓｉ及びＯの濃度は使用するＡｌＣｌ
３/ＳｉＣｌ４の流速度に依存する。ＳｉＣｌ４の流れ
が止められた場合、κＡｌ２Ｏ３粒の再核生成が生じ
る。
反対に、本発明にしたがうκＡｌ２Ｏ３層の粒は、実質
的に等軸である。得られた粒径と粒分布状況は、実施さ
れたＳｉＣｌ４処理の回数に依存する。さらに頻繁に、
Ａｌ２Ｏ３工程がＳｉＣｌ４処理を受ければ受けるほ
ど、より小さなＡｌ２Ｏ３粒となる。２００回以上のＳ
ｉＣｌ４処理を実施することが可能である。しかしなが
ら、一般的に１００回未満の処理が好ましい。ＳｉＣｌ
４の導入がＡｉ、Ｓｉ及びＯを含む超微細粒層の成長を
開始させ、Ａｉ、Ｓｉ及びＯの濃度は使用するＡｌＣｌ
３/ＳｉＣｌ４の流速度に依存する。ＳｉＣｌ４の流れ
が止められた場合、κＡｌ２Ｏ３粒の再核生成が生じ
る。
【００２３】本発明の方法の一つの利点は、たった一つ
の異なる元素（Ｓｉ）がＡｌ２Ｏ３蒸着工程の際に、粒
精製を作り出すために添加される。これは、先行技術と
は反対に、Ａｌ２Ｏ３粒とは全く相違する材料であるＴ
ｉＮまたは（ＴｉｘＡｌｙ）（ＣｚＯｗＮｙ）からなる
再核生成層を使用する技術である。
の異なる元素（Ｓｉ）がＡｌ２Ｏ３蒸着工程の際に、粒
精製を作り出すために添加される。これは、先行技術と
は反対に、Ａｌ２Ｏ３粒とは全く相違する材料であるＴ
ｉＮまたは（ＴｉｘＡｌｙ）（ＣｚＯｗＮｙ）からなる
再核生成層を使用する技術である。
【００２４】κＡｌ２Ｏ３層の得られた粒径は、断面試
料でなされた高倍率のＳＥＭ組織写真から決定すること
ができる。
料でなされた高倍率のＳＥＭ組織写真から決定すること
ができる。
【００２５】さらに具体的には、被覆したボディは、超
硬合金、サーメットまたはセラミックの基材、及び硬質
耐磨耗性材料からなる被膜を有する切削工具を含み、且
つこの被膜は、少なくとも一つの層が、０．５〜２５μ
ｍの厚みと０．５μｍ未満の粒径を有する実質的に単一
相の微細粒のκＡｌ２Ｏ３層である。微細粒のκＡｌ ２
Ｏ３層は、Ａｉ、Ｓｉ及びＯを含む０．０２〜３μｍの
厚みを有する少なくとも１つの副層を含む。Ｓｉ濃度は
４〜３４ａｔ％の範囲にあり、Ａｌ濃度は０〜３７ａｔ
％の範囲にあり、Ｏ濃度は６０〜６７ａｔ％の範囲にあ
る。この被覆された組織の他の層は、αＡｌ２Ｏ３、先
行技術の粗粒のκＡｌ２Ｏ３層（０．５〜３．５μ
ｍ）、Ｚｒ０２、ＴｉＣ、または関連する炭化物、窒化
物、炭窒化物、オキシ炭化物及びオキシ炭窒化物でよ
い。この関連する炭化物、窒化物、炭窒化物、オキシ炭
化物及びオキシ炭窒化物は、周期律表の群ＩＶＢ、ＶＢ
及びＶＩＢから選択された金属、元素Ｂ、Ａｌ及びＳｉ
及び／またはそれらの混合物からなる。このような層
は、ＣＶＤ、ＰＡＣＶＤ（プラズマＣＶＤ）、ＰＶＤ
（物理気相蒸着）またはＭＴＣＶＤ（中温度ＣＶＤ）に
よって蒸着することができる。このような他の層の少な
くとも一つは、基材と接触する。切削工具の被膜の全厚
みは、１〜３０μｍの間で変化させることができる。
硬合金、サーメットまたはセラミックの基材、及び硬質
耐磨耗性材料からなる被膜を有する切削工具を含み、且
つこの被膜は、少なくとも一つの層が、０．５〜２５μ
ｍの厚みと０．５μｍ未満の粒径を有する実質的に単一
相の微細粒のκＡｌ２Ｏ３層である。微細粒のκＡｌ ２
Ｏ３層は、Ａｉ、Ｓｉ及びＯを含む０．０２〜３μｍの
厚みを有する少なくとも１つの副層を含む。Ｓｉ濃度は
４〜３４ａｔ％の範囲にあり、Ａｌ濃度は０〜３７ａｔ
％の範囲にあり、Ｏ濃度は６０〜６７ａｔ％の範囲にあ
る。この被覆された組織の他の層は、αＡｌ２Ｏ３、先
行技術の粗粒のκＡｌ２Ｏ３層（０．５〜３．５μ
ｍ）、Ｚｒ０２、ＴｉＣ、または関連する炭化物、窒化
物、炭窒化物、オキシ炭化物及びオキシ炭窒化物でよ
い。この関連する炭化物、窒化物、炭窒化物、オキシ炭
化物及びオキシ炭窒化物は、周期律表の群ＩＶＢ、ＶＢ
及びＶＩＢから選択された金属、元素Ｂ、Ａｌ及びＳｉ
及び／またはそれらの混合物からなる。このような層
は、ＣＶＤ、ＰＡＣＶＤ（プラズマＣＶＤ）、ＰＶＤ
（物理気相蒸着）またはＭＴＣＶＤ（中温度ＣＶＤ）に
よって蒸着することができる。このような他の層の少な
くとも一つは、基材と接触する。切削工具の被膜の全厚
みは、１〜３０μｍの間で変化させることができる。
【００２６】アルミニウム、珪素及び酸素は、アンダル
サイト(andalusite)、ケイセン石(sillminite)、カヨナ
イト(kayonaite)及びムライト(mulite,Ａｌ６Ｓｉ４Ｏ
１３)のような幾つかの鉱物中に互いに存在することが
できる。ＣＶＤによってムライト被膜を蒸着する方法
は、米国特許第５，７６３，００８号に記載され、Ａｌ
Ｃｌ３、ＳｉＣｌ４、ＣＯ２及びＨ２の混合ガスを使用
する。本発明は同一の化合物を使用するが、硫黄化合物
が添加され珪素を含む前述の副層の成長を形成及び制御
する。本発明の工程条件の下で、ムライトは観察されな
かった。
サイト(andalusite)、ケイセン石(sillminite)、カヨナ
イト(kayonaite)及びムライト(mulite,Ａｌ６Ｓｉ４Ｏ
１３)のような幾つかの鉱物中に互いに存在することが
できる。ＣＶＤによってムライト被膜を蒸着する方法
は、米国特許第５，７６３，００８号に記載され、Ａｌ
Ｃｌ３、ＳｉＣｌ４、ＣＯ２及びＨ２の混合ガスを使用
する。本発明は同一の化合物を使用するが、硫黄化合物
が添加され珪素を含む前述の副層の成長を形成及び制御
する。本発明の工程条件の下で、ムライトは観察されな
かった。
【００２７】
【実施例、及び発明の効果】Ａ）７．５ｗｔ％のＣＯ、
１．８ｗｔ％のＴｉＣ、０．５ｗｔ％のＴｉＮ、３ｗｔ
％のＴａＣ、０．４ｗｔ％のＮｂＣ、及び残部ＷＣの組
成を有する形式ＣＮＭＧ１２０４０８−ＰＭの超硬合金
切削インサートは、従来のＣＶＤ法を用いて１μｍの厚
みのＴｉＮを被覆し、引続いて、工程ガスとしてＴｉＣ
ｌ４、Ｈ２、Ｎ２及びＣＨ３ＣＮを用いそしてＭＴＣＶ
Ｄを使用して６μｍのＴｉＣＮ層を被覆した。同一の被
覆サイクルの際の後処理工程において、ｘ＝０．５、Ｙ
＝０．３及びｚ＝０．２にほぼ相当する組成を有する
０．５μｍのＴｉＣｘＮｙＯｚ層は、本発明の被覆方法
にしたがって蒸着された６μ厚みのκＡｌ２Ｏ３層をさ
らに蒸着した。Ａｌ２Ｏ３の核生成の前に、キャリアガ
スＨ２の酸化ポテンシャル（反応器に存在する唯一のガ
ス）、すなわち水蒸気濃度は、５ｐｐｍ未満の低いレベ
ルまで正確に表示された。その後、Ａｌ２Ｏ３の工程が
開始された。Ａｌ２Ｏ３蒸着の際の工程条件は以下のと
おりである。すなわち、 工程 １ ２ ３ ４ ＣＯ２ ４％ ４％ ４％ ４％ ＡｌＣｌ３ ４％ ４％ ４％ ４％ Ｈ２Ｓ − ０．１５％ ０．２％ ０．２％ ＨＣｌ １．５％ ５％ ５％ ５％ Ｈ２ 残部 残部 残部 残部 ＳｉＣｌ４ − − − ２％ 圧力 60mbar 60mbar 60mbar 60mbar 温度 １０００℃ １０００℃ １０００℃ １０００℃ 存続期間 ３０分 ２０分 ２２分 ２分 Ａｌ２Ｏ３層は、工程１、２、３及び４によって処理す
ることによって蒸着され、その後工程４と工程３との間
で８回繰り返された。したがって、このＡｌ２Ｏ３工程
は、全部で９回ＳｉＣｌ４で処理された。
１．８ｗｔ％のＴｉＣ、０．５ｗｔ％のＴｉＮ、３ｗｔ
％のＴａＣ、０．４ｗｔ％のＮｂＣ、及び残部ＷＣの組
成を有する形式ＣＮＭＧ１２０４０８−ＰＭの超硬合金
切削インサートは、従来のＣＶＤ法を用いて１μｍの厚
みのＴｉＮを被覆し、引続いて、工程ガスとしてＴｉＣ
ｌ４、Ｈ２、Ｎ２及びＣＨ３ＣＮを用いそしてＭＴＣＶ
Ｄを使用して６μｍのＴｉＣＮ層を被覆した。同一の被
覆サイクルの際の後処理工程において、ｘ＝０．５、Ｙ
＝０．３及びｚ＝０．２にほぼ相当する組成を有する
０．５μｍのＴｉＣｘＮｙＯｚ層は、本発明の被覆方法
にしたがって蒸着された６μ厚みのκＡｌ２Ｏ３層をさ
らに蒸着した。Ａｌ２Ｏ３の核生成の前に、キャリアガ
スＨ２の酸化ポテンシャル（反応器に存在する唯一のガ
ス）、すなわち水蒸気濃度は、５ｐｐｍ未満の低いレベ
ルまで正確に表示された。その後、Ａｌ２Ｏ３の工程が
開始された。Ａｌ２Ｏ３蒸着の際の工程条件は以下のと
おりである。すなわち、 工程 １ ２ ３ ４ ＣＯ２ ４％ ４％ ４％ ４％ ＡｌＣｌ３ ４％ ４％ ４％ ４％ Ｈ２Ｓ − ０．１５％ ０．２％ ０．２％ ＨＣｌ １．５％ ５％ ５％ ５％ Ｈ２ 残部 残部 残部 残部 ＳｉＣｌ４ − − − ２％ 圧力 60mbar 60mbar 60mbar 60mbar 温度 １０００℃ １０００℃ １０００℃ １０００℃ 存続期間 ３０分 ２０分 ２２分 ２分 Ａｌ２Ｏ３層は、工程１、２、３及び４によって処理す
ることによって蒸着され、その後工程４と工程３との間
で８回繰り返された。したがって、このＡｌ２Ｏ３工程
は、全部で９回ＳｉＣｌ４で処理された。
【００２８】蒸着されたＡｌ２Ｏ３のＸＲＤ回折は、実
質的にκ相からなることを示した。ムライト層（Ａｌ６
Ｓｉ２Ｏ１３）からの回折ピークは検出されなかった。
質的にκ相からなることを示した。ムライト層（Ａｌ６
Ｓｉ２Ｏ１３）からの回折ピークは検出されなかった。
【００２９】図１のＣと類似の磨いた断面試料から撮影
したＳＥＭ顕微鏡写真から、約５μｍ厚みの９層のＡｌ
２Ｏ３層と、約０．１５μｍ厚みを有するＳｉＣｌ４処
理工程４に相当する９層の極端に微細粒の層を観察する
ことが可能であった。粒径は、７００００倍率の破壊し
た試料から、Ａｌ２Ｏ３層に対しては０．５μｍであ
り、且つＳｉを含有する層に対しては０．１μｍ未満で
あることが見積もられた。インサートは、透過層組織の
光干渉によって多数の色が見られた。被覆された表面は
非常に滑らかであった。
したＳＥＭ顕微鏡写真から、約５μｍ厚みの９層のＡｌ
２Ｏ３層と、約０．１５μｍ厚みを有するＳｉＣｌ４処
理工程４に相当する９層の極端に微細粒の層を観察する
ことが可能であった。粒径は、７００００倍率の破壊し
た試料から、Ａｌ２Ｏ３層に対しては０．５μｍであ
り、且つＳｉを含有する層に対しては０．１μｍ未満で
あることが見積もられた。インサートは、透過層組織の
光干渉によって多数の色が見られた。被覆された表面は
非常に滑らかであった。
【００３０】Ａ）薄い副層の化学分析は、断面試料に付
いて、リンクＳｉ（Ｌｉ）検出器が付いたＥＤＳシステ
ムを装備する日立Ｓ-４３００ＦＥＧ-ＳＥＭで行った。
この見積もりは、次の見積もり濃度、すなわちＡｌ=３
２ａｔ％、Ｓｉ＝８ａｔ％及びＯ＝６０ａｔ％であっ
た。
いて、リンクＳｉ（Ｌｉ）検出器が付いたＥＤＳシステ
ムを装備する日立Ｓ-４３００ＦＥＧ-ＳＥＭで行った。
この見積もりは、次の見積もり濃度、すなわちＡｌ=３
２ａｔ％、Ｓｉ＝８ａｔ％及びＯ＝６０ａｔ％であっ
た。
【００３１】Ｂ）上記Ａ）におけると同じ化学組成を有
する形式ＣＮＭＧ１２０４０８−ＰＭの超硬合金切削イ
ンサートは、慣用のＣＶＤ技法を使用して１μｍの厚み
のＴｉＮ層を、引続いて、工程ガスとしてＴｉＣｌ４、
Ｈ２、Ｎ２及びＣＨ３ＣＮを用いそしてＭＴＣＶＤを使
用して６μｍのＴｉＣＮを被覆した。同一の被覆サイク
ルの際の後処理工程において、ｘ＝０．５、Ｙ＝０．３
及びｚ＝０．２にほぼ相当する組成を有する０．５μｍ
のＴｉＣｘＮｙＯｚ層は、本発明の被覆方法にしたがっ
て蒸着されて６μ厚みのκＡｌ２Ｏ３層をさらに蒸着し
た。Ａｌ２Ｏ３の核生成の前に、キャリアガスＨ２の酸
化ポテンシャル（反応器に存在する唯一のガス）、すな
わち水蒸気濃度は、５ｐｐｍ未満の低いレベルまで正確
に表示された。その後、第１のＡｌ２Ｏ３層の工程１が
開始された。Ａｌ２Ｏ３蒸着の際の工程条件は以下のと
おりである。すなわち、 工程 １ ２ ３ ＣＯ２ ４％ ４％ ４％ ＡｌＣｌ３ ４％ ４％ ４％ Ｈ２Ｓ − ０．２％ ０．２％ ＨＣｌ １．５％ ５％ ５％ Ｈ２ 残部 残部 残部 ＳｉＣｌ４ − − ２％ 圧力 60mbar 60mbar 60mbar 温度 １０００℃ １０００℃ １０００℃ 存続期間 ３０分 ５分 １．５分 Ａｌ２Ｏ３層は、工程１、２及び３によって処理するこ
とによって蒸着され、その後工程３と工程２との間にお
いて全部で３５回繰り返された。したがって、このＡｌ
２Ｏ３工程は、全部で３６回ＳｉＣｌ４で処理された。
する形式ＣＮＭＧ１２０４０８−ＰＭの超硬合金切削イ
ンサートは、慣用のＣＶＤ技法を使用して１μｍの厚み
のＴｉＮ層を、引続いて、工程ガスとしてＴｉＣｌ４、
Ｈ２、Ｎ２及びＣＨ３ＣＮを用いそしてＭＴＣＶＤを使
用して６μｍのＴｉＣＮを被覆した。同一の被覆サイク
ルの際の後処理工程において、ｘ＝０．５、Ｙ＝０．３
及びｚ＝０．２にほぼ相当する組成を有する０．５μｍ
のＴｉＣｘＮｙＯｚ層は、本発明の被覆方法にしたがっ
て蒸着されて６μ厚みのκＡｌ２Ｏ３層をさらに蒸着し
た。Ａｌ２Ｏ３の核生成の前に、キャリアガスＨ２の酸
化ポテンシャル（反応器に存在する唯一のガス）、すな
わち水蒸気濃度は、５ｐｐｍ未満の低いレベルまで正確
に表示された。その後、第１のＡｌ２Ｏ３層の工程１が
開始された。Ａｌ２Ｏ３蒸着の際の工程条件は以下のと
おりである。すなわち、 工程 １ ２ ３ ＣＯ２ ４％ ４％ ４％ ＡｌＣｌ３ ４％ ４％ ４％ Ｈ２Ｓ − ０．２％ ０．２％ ＨＣｌ １．５％ ５％ ５％ Ｈ２ 残部 残部 残部 ＳｉＣｌ４ − − ２％ 圧力 60mbar 60mbar 60mbar 温度 １０００℃ １０００℃ １０００℃ 存続期間 ３０分 ５分 １．５分 Ａｌ２Ｏ３層は、工程１、２及び３によって処理するこ
とによって蒸着され、その後工程３と工程２との間にお
いて全部で３５回繰り返された。したがって、このＡｌ
２Ｏ３工程は、全部で３６回ＳｉＣｌ４で処理された。
【００３２】蒸着されたＡｌ２Ｏ３のＸＲＤ回折は、実
質的にκ相からなることを示した。ムライト層（Ａｌ６
Ｓｉ２Ｏ１３）からの回折ピークは検出されなかった。
質的にκ相からなることを示した。ムライト層（Ａｌ６
Ｓｉ２Ｏ１３）からの回折ピークは検出されなかった。
【００３３】７００００倍率の断面試料から撮影したＳ
ＥＭ顕微鏡写真から、粒径は、Ａｌ ２Ｏ３層に対しては
０．１３μｍであり、且つＳｉＣｌ４処理工程３に相当
する層に対しては０．０４μｍ未満であることが見積も
られた。インサートは、色彩において紫と緑が見られ、
非常に滑らかな表面を備えた。
ＥＭ顕微鏡写真から、粒径は、Ａｌ ２Ｏ３層に対しては
０．１３μｍであり、且つＳｉＣｌ４処理工程３に相当
する層に対しては０．０４μｍ未満であることが見積も
られた。インサートは、色彩において紫と緑が見られ、
非常に滑らかな表面を備えた。
【００３４】Ｃ）上記Ａ）の超硬合金基材は、ＴｉＣＮ
（５μｍ）、０．５μｍのＴｉＣｘＮｙＯｚ層、及び
Ａ）に示すと同じ６μｍのＡｌ２Ｏ３の相で被覆された
が、Ａｌ２Ｏ３処理が、先行技術にしたがいすなわち
Ａ）に記載された工程１と工程２に従って実施され且つ
工程２の処理時間が２９０分であったのを除く。図２の
ａに示すと同じ粒組織の約２μｍの平均粒径を備えた実
質的にκＡｌ２Ｏ３相からなるＡｌ２Ｏ３層が得られ
た。
（５μｍ）、０．５μｍのＴｉＣｘＮｙＯｚ層、及び
Ａ）に示すと同じ６μｍのＡｌ２Ｏ３の相で被覆された
が、Ａｌ２Ｏ３処理が、先行技術にしたがいすなわち
Ａ）に記載された工程１と工程２に従って実施され且つ
工程２の処理時間が２９０分であったのを除く。図２の
ａに示すと同じ粒組織の約２μｍの平均粒径を備えた実
質的にκＡｌ２Ｏ３相からなるＡｌ２Ｏ３層が得られ
た。
【００３５】Ｄ）上記Ａ）の超硬合金基材は、ＴｉＣＮ
（５μｍ）、０．５μｍのＴｉＣｘＮｙＯｚ層、及び６
μｍの多層のＡｌ２Ｏ３／ＴｉＮ被膜で被覆された。
（５μｍ）、０．５μｍのＴｉＣｘＮｙＯｚ層、及び６
μｍの多層のＡｌ２Ｏ３／ＴｉＮ被膜で被覆された。
【００３６】
工程 １ ２ ３ ４
ＣＯ２ ４％ ４％ ０％ ４％
ＡｌＣｌ３ ４％ ４％ ０％ ４％
Ｈ２Ｓ − ０．２％ ０％ ０．２％
ＨＣｌ １．５％ ５％ ０％ ５％
Ｈ２ 残部 残部 残部 残部
ＴｉＣｌ４ − − ２％ −
Ｎ２ ４０％
圧力 60mbar 60mbar 60mbar 60mbar
温度 １０００℃ １０００℃ １０００℃ １０００℃
存続期間 ３０分 ２０分 ３分 ２０分
Ａｌ２Ｏ３層は、工程１、２、３及び４によって処理することによって蒸着さ
れ、その後工程４と工程３との間で９回繰り返された。
したがって、このＡｌ２Ｏ３工程は、ＴｉＮ工程によっ
て１０回中断された。
したがって、このＡｌ２Ｏ３工程は、ＴｉＮ工程によっ
て１０回中断された。
【００３７】１１層のＡｌ２Ｏ３層と、薄い１０層のＴ
ｉＮ層とが得られた。Ａｌ２Ｏ３層は実質的にκ相から
なることが決定された。
ｉＮ層とが得られた。Ａｌ２Ｏ３層は実質的にκ相から
なることが決定された。
【００３８】Ａ）、Ｂ）、Ｃ）及びＤ）の幾つかのイン
サートが、ＳｉＣ粒を含有する環状のナイロンブラシで
ブラシがけされた。
サートが、ＳｉＣ粒を含有する環状のナイロンブラシで
ブラシがけされた。
【００３９】その後、Ａ）、Ｂ）、Ｃ）及びＤ）のブラ
シがけしたインサートとしないインサートとは、エッジ
ラインとすくい面剥離とに関して、異なる切削条件のも
とで二つのタイプの加工物材料において試験を行った。
シがけしたインサートとしないインサートとは、エッジ
ラインとすくい面剥離とに関して、異なる切削条件のも
とで二つのタイプの加工物材料において試験を行った。
【００４０】切削作業１：球状化黒鉛鋳鉄の正面削り作
業（AISI 60-40-18, DIN CGC40）、切削加工された加工
物の形状は、切刃が加工物の回転あたり２回断続切削す
るようにした。
業（AISI 60-40-18, DIN CGC40）、切削加工された加工
物の形状は、切刃が加工物の回転あたり２回断続切削す
るようにした。
【００４１】切削データ
速度：１６０ｍ／ｍｉｎ
送り：０．１ｍｍ／回転
切削深さ：２．０ｍｍ
インサートは、加工物の正面全体を一回切削走行した。
この試験は、球状化黒鉛鋳鉄を切削する場合、非常に明
確な結果をもたらし厳しいものである。
この試験は、球状化黒鉛鋳鉄を切削する場合、非常に明
確な結果をもたらし厳しいものである。
【００４２】切削において剥離が生じるエッジラインの
パーセントは、ならびに切削インサートに逃げ面に生じ
る剥離の広がりが、試験された各インサートに対して記
録された。その結果を、４個のインサート（４個の切
刃）の平均値として以下の表１に示す。
パーセントは、ならびに切削インサートに逃げ面に生じ
る剥離の広がりが、試験された各インサートに対して記
録された。その結果を、４個のインサート（４個の切
刃）の平均値として以下の表１に示す。
【００４３】切削作業２:合金鋼の正面削り作業（AISI
1518, W-no 1.0580）、加工物の形状は、切刃が回転あ
たり３回断続切削するようにした。
1518, W-no 1.0580）、加工物の形状は、切刃が回転あ
たり３回断続切削するようにした。
【００４４】切削データ
速度：１３０〜２２０ｍ／ｍｉｎ
送り：０．２ｍｍ／回転
切削深さ：２．０ｍｍ
５個のインサート（切刃）が、加工物の正面全体を一回
切削走行した。表２の結果は、被膜の剥離を生じた切削
におけるエッジラインのパーセントとして表示する。
切削走行した。表２の結果は、被膜の剥離を生じた切削
におけるエッジラインのパーセントとして表示する。
【００４５】 表１．切削作業１ 変種 エッジラインの剥離
Ａブラシがけ無し（本発明） ５％
Ａブラシがけ有り（本発明） ０％
Ｂブラシがけ無し（本発明） ０％
Ｂブラシがけ有り（本発明） ０％
Ｃブラシがけ無し（先行技術） ６５％
Ｃブラシがけ有り（先行技術） ５％
Ｄブラシがけ無し（先行技術） ３０％ Ｄブラシがけ有り（先行技術） ０％ 表２．切削作業２
変種 エッジライン すくい面 の剥離 の剥離
Ａブラシがけ有り（本発明） ５％ 点状のＡｌ２Ｏ３
の剥離のみ
Ｂブラシがけ無し（本発明） ３％ 点状のＡｌ２Ｏ３
の剥離のみ
Ｃブラシがけ有り（先行技術） ９０％ 激しいＡｌ２Ｏ３
の剥離
Ｄブラシがけ有り（先行技術） ７０％ Ａｌ２Ｏ３及びＴｉＮと
Ａｌ２Ｏ３との間のステ ップ状の剥離
表１の結果は、本発明にしたがうブラシがけ無しの被膜
が、合金鋼においてブラシがけ有りのインサートと同様
の作業をすることを示し、且つ表２の結果は、本発明の
インサートが球状化鋳鉄において先行技術のインサート
よりも優れ著しく良好な作業をすることを示す。
が、合金鋼においてブラシがけ有りのインサートと同様
の作業をすることを示し、且つ表２の結果は、本発明の
インサートが球状化鋳鉄において先行技術のインサート
よりも優れ著しく良好な作業をすることを示す。
【図１】図１は、それぞれが本発明の電子顕微鏡組織写
真を示し、ａは上面投影法による高倍率の走査型電子顕
微鏡写真（ＳＥＭ）であり本発明にしたがうＡｌ２Ｏ３
層を示し、ｂは本発明にしたがう横断面試料のＳＥＭ顕
微鏡写真を示し、且つｃは研磨した断面の高倍率で撮影
したいわゆる後方散乱における走査型電子顕微鏡写真
（ＳＥＭ）を示し本発明にしたがうＳｉリッチ層Ａを有
するＡｌ２Ｏ３層を示す。
真を示し、ａは上面投影法による高倍率の走査型電子顕
微鏡写真（ＳＥＭ）であり本発明にしたがうＡｌ２Ｏ３
層を示し、ｂは本発明にしたがう横断面試料のＳＥＭ顕
微鏡写真を示し、且つｃは研磨した断面の高倍率で撮影
したいわゆる後方散乱における走査型電子顕微鏡写真
（ＳＥＭ）を示し本発明にしたがうＳｉリッチ層Ａを有
するＡｌ２Ｏ３層を示す。
【図２】図２は、それぞれが先行技術のＡｌ２Ｏ３層の
電子顕微鏡組織写真であり、ａは上面投影法による高倍
率の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）を示し、且つｂは
研磨した断面の高倍率で撮影したいわゆる後方散乱にお
ける走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）を示す。
電子顕微鏡組織写真であり、ａは上面投影法による高倍
率の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）を示し、且つｂは
研磨した断面の高倍率で撮影したいわゆる後方散乱にお
ける走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）を示す。
【図３】図３は、それぞれが先行技術のムライト層のＡ
ｌ２Ｏ３＋ＴｉＮ被膜の電子顕微鏡組織写真を示し、ａ
は上面投影法による高倍率の走査型電子顕微鏡写真（Ｓ
ＥＭ）であり、且つｂは研磨した断面の高倍率で撮影し
たいわゆる後方散乱における走査型電子顕微鏡写真（Ｓ
ＥＭ）を示す。
ｌ２Ｏ３＋ＴｉＮ被膜の電子顕微鏡組織写真を示し、ａ
は上面投影法による高倍率の走査型電子顕微鏡写真（Ｓ
ＥＭ）であり、且つｂは研磨した断面の高倍率で撮影し
たいわゆる後方散乱における走査型電子顕微鏡写真（Ｓ
ＥＭ）を示す。
【図４】図４は、本発明にしたがう横断面試料のＳＥＭ
顕微鏡写真を示す。
顕微鏡写真を示す。
Ａ…Ｓｉリッチ層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3C046 FF09 FF13 FF16 FF22 FF27
4K029 AA04 BA41 BA44 BB02 BB07
BC02 BD05 EA01
4K030 AA03 AA14 BA18 BA29 BA35
BA43 BB11 BB12 CA03 JA10
LA22
Claims (5)
- 【請求項１】 焼結超硬合金、サーメットまたはセラミ
ックのボディを含み、前記ボディの表面の少なくとも機
能部分上に、硬質で耐磨耗性の被膜が被覆された切削工
具であって、 前記被膜が一つまたは複数の耐火物層の組織を含み、少
なくとも一つの前記層が０．５〜２５μｍの厚みと０．
５μｍ未満の粒径とを有する実質的に等軸で微細粒のκ
Ａｌ２Ｏ３からなり、且つ微細粒の前記κＡｌ２Ｏ３の
層が、４〜３４ａｔ％濃度のＳｉと、０〜３７ａｔ％濃
度のＡｌと、６０〜６７ａｔ％濃度のＯとを有するＡ
ｌ、Ｓｉ及びＯを含有し、０．０２〜３μｍの厚みを有
する少なくとも一つ副層を含む、ことを特徴とする硬質
で耐磨耗性の被膜が被覆された切削工具。 - 【請求項２】 微細粒の前記κＡｌ２Ｏ３が、ＴｉＣｘ
ＮｙＯｚ層と接触することを特徴とする請求項１記載の
切削工具。 - 【請求項３】 微細粒の前記κＡｌ２Ｏ３が、αＡｌ２
Ｏ３層と接触することを特徴とする請求項１記載の切削
工具。 - 【請求項４】 微細粒の前記κＡｌ２Ｏ３が、Ａｌ、Ｓ
ｉ及びＯを含有する１〜２００層の副層、好ましくは１
００層未満の副層を含むことを特徴とする請求項１〜３
のいずれか１項に記載の切削工具。 - 【請求項５】 少なくとも一つの微細粒のκＡｌ２Ｏ３
の層でボディを被覆する方法であって、 前記ボディが、１種または複数のアルミニウムのハロゲ
ン化物好ましくはＡｌＣｌ３である水素キャリアガス
と、加水分解剤及び酸化剤好ましくはＣＯ２と、８００
〜１０５０℃で接触し、且つ硫化剤好ましくはＨ２Ｓ
が、成長速度を促進するために反応混合物に添加される
ボディを被覆する方法において、 前記κＡｌ２Ｏ３の層が、珪素のハロゲン化物好ましく
はＳｉＣｌ４をさらに周期的に導入することによって蒸
着された少なくとも一つの珪素豊富副層を含むことを特
徴とするボディを被覆する方法。
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|---|---|
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