JP2006026891A5

JP2006026891A5 -

Info

Publication number: JP2006026891A5
Application number: JP2005204635A
Authority: JP
Filing date: 2005-07-13
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2025-07-13

Claims

基材ボディと被膜とからなる鋼旋削用の切削工具インサートであって、
前記被膜が、
ｘ＋ｙ＋ｚ≦１であるＴｉＣ_ｘＮ_ｙＯ_ｚの少なくとも２層から成り、合計厚みが０．７〜４．５μｍである第１最内層領域と、
主にＡｌ_２Ｏ_３から成る第２層領域と、
個々の厚みが＞０．１５〜０．８μｍであり且つ合計厚みが＞０．６〜２．０μｍであるＴｉＣ_ｘＮ_ｙ（ｘ＋ｙ≦１）の一連の１層または数層と、厚みが＞０．１〜０．４μｍであるＡｌ_２Ｏ_３の最外層と、を含んでなり、且つ２．５μｍより薄い最外層領域の合計厚みを有する最外層領域と、
を含み、且つ
２．０〜１２μｍの範囲の被膜合計厚みを有する、
ことを特徴とする鋼旋削用の切削工具インサート。
前記最外層領域が、（ＴｉＮ＋ＴｉＣ） _ｎＴｉＮの一連の１層または数層を含むことを特徴とする請求項１記載の切削工具インサート。
前記最外層領域が、ＴｉＮ＋ＴｉＣ＋ＴｉＮの組み合わせの一連の１層または数層を含むことを特徴とする請求項１記載の切削工具インサート。
前記最外層が、κ−Ａｌ _２Ｏ _３である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インサート。
前記最外層領域が、一連の数層のＴｉＣ_ｘＮ_ｙ（ｘ＋ｙ≦１）層とこれに続くＡｌ_２Ｏ_３層とを含み、ＴｉＣ_ｘＮ_ｙ／Ａｌ_２Ｏ_３層の厚み比率が２を越えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の切削工具インサート。
多層から成る前記第２層領域が、交互に積層された複数のＡｌ_２Ｏ_３層とＴｉＣ_ｘＮ_ｙＯ_ｚ層とからなり、
前記Ａｌ_２Ｏ_３層とＴｉＣ_ｘＮ_ｙＯ_ｚ層の合計層数が、５〜３１層であり、
前記Ａｌ_２Ｏ_３層は、個々の層厚みが＞０．１〜＜０．５μｍであり、
前記ＴｉＣ_ｘＮ_ｙＯ_ｚ層は、個々の層厚みが＞０〜＜０．２μｍであり、
前記多層の合計厚みが、１．０〜４．０μｍである、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の切削工具インサート。
前記第２層領域が、κ−Ａｌ _２Ｏ _３層とＴｉＮ層とが交互に積層した複数層から成ることを特徴とする請求項６記載の切削工具インサート。
前記第２層領域において、前記Ａｌ _２Ｏ _３層は個々の層厚みが０．２〜＜０．５μｍ、前記ＴｉＣ _ｘＮ _ｙＯ _ｚ層は個々の層厚みが０．０２〜０．１５μｍであり、多層から成る該第２層領域の合計厚みが１．５〜３．５μｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の切削工具インサート。
前記第２層領域が、単層Ａｌ_２Ｏ_３層からなり、前記層の合計厚みが１．０〜４．０μｍである、
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の切削工具インサート。
前記第２層領域が、単一のκ−Ａｌ _２Ｏ _３層から成ることを特徴とする請求項９記載の切削工具インサート。
前記第１最内層領域は、
ｘ＋ｙ＋ｚ≦１であるＴｉＣ_ｘＮ_ｙＯ_ｚであって、＜０．５μｍの大きさの等軸粒、及び１．５μｍより小さく０．１μｍより大きい厚みである第１最内層と、
ｘ＋ｙ＋ｚ≦１であるＴｉＣ_ｘＮ_ｙＯ_ｚであって、０．４〜３．９μｍの厚みであり、柱状粒を有する第２層と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の切削工具インサート。
・前記第１最内層が、ｙ＞０．８かつｚ＝０であるＴｉＣ _ｘＮ _ｙＯ _ｚから成り、等軸粒であり、厚み０．１〜０．６μｍであり、
・前記第２層が、ｚ＝０、ｘ＞０．３、ｙ＞０．３であるＴｉＣ _ｘＮ _ｙＯ _ｚから成り、柱状粒であり、厚み１．５〜３．０μｍである、
ことを特徴とする請求項１１記載の切削工具インサート。
前記第１最内層領域は、
ｘ＋ｙ＋ｚ≦１であるＴｉＣ_ｘＮ_ｙＯ_ｚであって、＜０．５μｍの大きさの等軸粒、及び１．５μｍより小さく０．１μｍより大きい厚みを有する第３層を含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載の切削工具インサート。
前記第３層が、ｙ＞０．８かつｚ＝０であるＴｉＣ _ｘＮ _ｙＯ _ｚから成り、等軸粒であり、厚み０．１〜０．６μｍであることを特徴とする請求項１３記載の切削工具インサート。
後処理が切刃線に沿ってすくい面と逃げ面まで前記最内層の真下の前記層を露出させ、すくい面と逃げ面と上の露出が少なくとも０．０２ｍｍであり、好ましくは切屑の接触区域に相当し、すくい面上の０．０２〜０．４０ｍｍである、
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の切削工具インサート。
前記基材ボディが、７〜１１．５ｗｔ％のＣｏと０．２〜２．１ｗｔ％の立方晶炭化物と、残部タングステン炭化物ＷＣと、を含有する組成を有する超硬合金の基材であり、
１．０〜３．０μｍの平均粒径を有する、
ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の切削工具インサート。
前記基材ボディは、Ｔａ、ＮｂおよびＴｉの立方晶炭化物と、周期律表のIVｂ族、Ｖｂ族またはVIｂ族の元素の上記以外の炭化物とを、０．４〜１．６wt％を含有することを特徴とする請求項１６記載の切削工具インサート。
前記基材ボディが、超硬合金の組成を有し、表面近くの区域で立方晶炭化物が枯渇しバインダが豊富であり、
前記立方晶の枯渇した端部までの前記表面からの測定距離が５〜５０μｍであり、
前記組成が、５．０〜１０．５ｗｔ％のＣｏと３．０〜９．０ｗｔ％の立方晶炭化物と残部タングステン炭化物ＷＣとであり、１．０〜３．０μｍの平均粒径を有し、
Ｎの含有量が０．０１〜０．２ｗｔ％の範囲にある、
ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の切削工具インサート。
前記立方晶炭化物は、Ｎｂ、ＴａおよびＴｉに基づくが、周期律表のIVｂ族、Ｖｂ族またはVIｂ族の元素の炭化物を含み得ることを特徴とする請求項１８記載の切削工具インサート。
ボディと被膜とから成る特に旋削用の切削工具インサートの製造方法であって、
前記ボディは、
ｘ＋ｙ＋ｚ≦１のＴｉＣ_ｘＮ_ｙＯ_ｚの少なくとも２層であり、０．７〜４．５μｍの合計厚みを有する第１最内層領域であって、前記第１層に対して公知の化学蒸着法ＣＶＤを用い、且つ第２層に対して中温度のＣＶＤであるＭＴＣＶＤ法を用い、この方法においてアセトニトリルが７００〜９００℃で炭素と窒素との供給源とした第１最内層領域、
主にＡｌ_２Ｏ_３から成る第２層領域、及び
個々の厚みが＞０．１５〜０．８μｍであり且つ合計厚みが＞０．６〜２．０μｍであるＴｉＣ_ｘＮ_ｙ（ｘ＋≦１）の１層または複数層と、引き続いて＞０．１〜０．４μｍの厚みのＡｌ_２Ｏ_３の層と、含んでいる２．５μｍ未満の薄い最外層領域、
で被覆され、且つ
前記被膜の合計厚みが２．０〜１２μｍの範囲にある、
ことを特徴とする鋼旋削用の切削工具インサートの製造方法。
前記ボディは、７〜１１．５wt％のＣｏと、０．２〜２．１wt％の立方晶炭化物と、残部のＷＣとを含み、平均粒径が１．０〜３．０μｍであり、粉末の混合、ボールミル混練、スプレー乾燥、何らかの加圧成形法、その後の従来法による焼結および前処理によって製造されたＷＣ−Ｃｏ基超硬合金を含んで成ることを特徴とする請求項２０記載の切削工具インサートの製造方法。