JP2006297585A - 被覆切削工具インサート及びその製造方法 - Google Patents

被覆切削工具インサート及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2006297585A
JP2006297585A JP2006113552A JP2006113552A JP2006297585A JP 2006297585 A JP2006297585 A JP 2006297585A JP 2006113552 A JP2006113552 A JP 2006113552A JP 2006113552 A JP2006113552 A JP 2006113552A JP 2006297585 A JP2006297585 A JP 2006297585A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
titanium
tic
cutting tool
tio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006113552A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006297585A5 (ja
Inventor
Carl Bjoermander
ビョルマンデル カール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sandvik Intellectual Property AB
Original Assignee
Sandvik Intellectual Property AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sandvik Intellectual Property AB filed Critical Sandvik Intellectual Property AB
Publication of JP2006297585A publication Critical patent/JP2006297585A/ja
Publication of JP2006297585A5 publication Critical patent/JP2006297585A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/36—Carbonitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40—Oxides
    • C23C16/403—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C23C28/042—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material including a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxides, ZrO2, rare earth oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C23C28/044—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material coatings specially adapted for cutting tools or wear applications
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
    • Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
    • Y10T428/24975—No layer or component greater than 5 mils thick
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

【課題】切屑を成形し金属機械加工に適した被覆切削工具及びその製造方法に関する。
【解決手段】超硬合金、チタン基またはセラミック基材上に、硬質層帯域をＣＶＤによって堆積する被覆切削工具インサートを製造する方法は、この硬質層帯域が約２〜５０μｍの合計厚みを有し、炭化チタンと窒化チタンと炭窒化チタンと炭酸チタニウムと酸化アルミニウムから選択された少なくとも１層、及び外側の１〜１５μｍ厚みの酸化アルミニウム層または（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）×Ｎの多層、ｘが１〜２好ましくは１．３〜１．９の範囲にある最後から２番目の最外層のＴｉＯｘ、及びｘ＋ｙ＋ｚ＝１、ｘ≧０、ｙ≧０及びｚ≧０であり且つ最外層で０．３〜２μｍ厚みのＴｉＣｘＮｙＯｚ、好ましくは単層または多層のＴｉＮ、ＴｉＣまたはｘ＋ｙ＝１、ｘ≧０及びｙ≧０であるＴｉＣｘＮｙ、を含み、切刃線とすくい面との上の少なくとも最外層を除去する後処理を続ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、切屑を成形して金属を機械加工するのに適した被覆切削工具、及びこの切削工具を製造する方法に関する。本発明にしたがい、被覆後処理の際に、切削インサートの選択された面上の被覆層を取り除くための信頼性のある方法を提供する。
最近の高生産性の切屑を成形する金属の機械加工は、優れた摩耗特性を備えた信頼性のある工具が要求される。これは、単一層または多層タイプ、最も一般的にはＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ及びＡｌ２Ｏ３の摩耗層からなる耐摩耗性被膜を備えた超硬合金工具ボディを用いることによって達成される。この超硬合金ボディに種々の層を堆積するために、ＣＶＤ（化学蒸着法）、ＰＶＤ（物理蒸着法）、または同様の被覆技術が使用される。
ヨーロッパ特許出願Ａ−６９３５７４号は、如何なる工具の種々の部分が、機械加工作業の際に、種々のタイプの摩耗を受けるかを記載する。多くの被覆層は、種々のタイプの摩耗に耐えるために異なる能力を有するので、拡散タイプの摩耗に耐える能力のために、すくい面上に最外層Ａｌ２Ｏ３層を有することが示され、且つ逃げ面摩耗の高い抵抗ために、逃げ側部上に、Ｍｅが周期律表のＩＶＢ、ＶＢ及びＶＩＢから選択された金属である最外層のＭｅＣｘＮｙＯｚ層を有することが示される。ＴｉＣｘＮｙＯｚの頂層、特に金色のＴｉＮ、ＺｒＮまたはＨｆＮの頂層は、肉眼で使用及び未使用の切刃を識別することを容易にする。そのために、このＴｉＣｘＮｙＯｚ層は、Ａｌ２Ｏ３層を露出するために、切刃線だけ、またはすくい面と切刃線との双方から機械的に除去される。通常、これは被覆インサートのブラスト加工及びブラシ加工のような後処理によって行われる。
後処理の際に、この切刃線に沿って、Ａｌ２Ｏ３層の厚みを減少させないことは重要である。この方法は、したがって、この頂のＴｉＣｘＮｙＯｚ層だけが除去されるように穏やかにする必要があり、できる限り触れないように切刃線にＡｌ２Ｏ３を残す。しかしながら、この記載された後処理方法は、ブラスト加工後、ＴｉＣｘＮｙＯｚ残留物がＡｌ２Ｏ３表面上にほとんど現れるようにすることを当てにできない。インサートの暇管つりと低寿命を引き起こす切刃で加工物へのＴｉＣｘＮｙＯｚの溶着のために、Ａｌ２Ｏ３表面のＴｉＣｘＮｙＯｚ残留物が逃げ摩耗を減少する。ブラスト化工具のこれらの残留物の第２の効果は、肉眼で目視しうるＡｌ２Ｏ３表面の変色である。製造中に、ブラスト加工は通常繰り返すかまたは変化させるが、これが切刃線で被膜剥離のような損傷を良く起こす。したがって、この問題に対する解決策、特に薄いＡｌ２Ｏ３被膜に対する解決策見つける必要があり、通常は切刃での被膜の損傷を防止するために、低いブラスト圧力が使用され、すなわち、ブラスト加工工程後のＴｉＣｘＮｙＯｚ残留物への高リスクへの課題である。
米国特許第６，４２６，１３７号において、切刃への付着を減少するために、酸化チタン層が使用される。この場合、酸化チタン層は、Ａｌ２Ｏ３表面を充分に覆い、０．１〜３μｍの厚みを有する頂層として作用する。別の実施態様において、酸化チタン層はＴｉＮ層で被覆される。
後処理された切刃線とすくい面上の残留ＴｉＣｘＮｙＯｚのこの課題を解決することが、本発明の目的である。
本発明にしたがい、上面（すくい面）、対面及び切刃を定義する上記の上面と対面と交わる少なくとも一つの逃げ面を有する被覆切削工具インサートを製造する方法が提供され、
公知のＣＶＤ方法を使用して、超硬合金、チタン基またはセラミック基材に、
２〜５０μｍの合計厚みを有し、炭化チタン、窒化チタン、炭窒化チタン、炭酸チタニウム及び酸化アルミニウムから選択された少なくとも１層及び外側の１〜１５μｍ厚みの酸化アルミニウム層または（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）×Ｎの多層を含む硬質層帯域、
好ましくは０．０５〜３μｍ最も好ましくは０．１〜１．０μｍの厚みを有し、ｘが１〜２、好ましくは１．３〜１．９の範囲にある最後から２番目の最外層のＴｉＯｘ、及び
ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、ｘ≧０、ｙ≧０及びｚ≧０であり、最外層で０．３〜２μｍ厚みのＴｉＣｘＮｙＯｚ、好ましくは単層または多層のＴｉＮ、ＴｉＣまたはｘ＋ｙ＝１、ｘ≧０及びｙ≧０であるＴｉＣｘＮｙ、
を堆積し、且つ
後処理、好ましくはブラスト加工またはブラシ加工を続けて、切刃線とすくい面との上の少なくとも最外層を除去する、ことを含む。インサートの性能及びＴｉＮ残留物の変色欠如を確実にするため、上記の後処理が、表面被覆率に関して少なくとも５０％のＴｉＯｘ層を除去することを実施する。すなわち、好ましくは上記の硬質帯域の外側層表面の５０％を露出させる。
要求された厚みを有するＡｌ２Ｏ３の硬さの約２０％硬さを有するＴｉＯｘを使用し、すなわち、それがブラスト加工媒体によって十分に取り去ることができるので、ＴｉＣｘＮｙＯｚの層が、粗いＡｌ２Ｏ３表面上まで引き上げられる。さらに、ＴｉＯｘは透明酸化物であり、それは、例えばＴｉＮの場合であるようなＡｌ２Ｏ３表面上に残されたいずれの残留物が肉眼で目視できないことを意味し、
また、本発明は、上面（すくい面）、対面及び切刃を定義する上記の上面と対面と交わる少なくとも一つの逃げ面を有する超硬合金、チタン基炭窒化物またはセラミックで作られた被覆切削工具インサートに関する。このインサートは、２〜５０μｍの合計厚みを有し、且つ炭化チタン、窒化チタン、炭窒化チタン、炭酸チタニウム及び酸化アルミニウムから選択された少なくとも１層及び外側の１〜１５μｍ厚みの酸化アルミニウム層、好ましくは微細粒αＡｌ２Ｏ３層または（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）×Ｎの多層を含む、硬質層帯域で被覆され、上記の硬質層帯域が、好ましくは０．０５〜３μｍ最も好ましくは０．１〜１．０μｍの厚みで、ｘが１〜２の範囲にあるＴｉＯｘ層を備え、上記のＴｉＯｘ層が、切刃線とすくい面との上の最外層であり、且つ上記のＴｉＯｘ層が、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、ｘ≧０、ｙ≧０及びｚ≧０であり、最外層で０．３〜２μｍ厚みのＴｉＣｘＮｙＯｚ、好ましくは単層または多層のＴｉＮ、ＴｉＣまたはｘ＋ｙ＝１、ｘ≧０及びｙ≧０であるＴｉＣｘＮｙを備える逃げ側にある。
Ａｌ２Ｏ３層の粒径は、Ａｌ２Ｏ３層表面を堆積した、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の５０００倍のトップビュウ顕微鏡写真で決定される。三つの直線を任意の方向に引き、この線に沿って粒界の間の平均距離を、粒径の測定とした。
好ましい実施提要において、切刃線とすくい面との上の上記のＴｉＯｘ層は、上記の硬質層帯域の５０％未満を覆う。
実施例１
Ａ（発明）：
５．５ｗｔ％のＣｏ、８．６ｗｔ％の立方晶炭化物（ＴｉＣ＋ＴａＣ＋ＮｂＣ）、及び残部ＷＣの組成を有する超硬合金セッサクインサートＣＮＭＧ１２０４０８−ＰＭが、次の連続、０．７μｍのＴｉＮ、４．０μｍのＴｉ（ＣＮ）、５．２μｍのαＡｌ２Ｏ３、０．７μｍの酸化チタン（Ｔｉ２Ｏ３）及び０．７μｍのＴｉＮに従ってＣＶＤ（化学蒸着法）技術で被覆された。
このＴｉ２Ｏ３層はＣＶＤ技術で堆積され、被覆するために基材は１０１０℃の温度に保持され、且つＴｉＣｌ４、ＣＯ２及びＨＣｌを含んでいる水素キャリヤガスに接触させられた。この核生成は、先ずＨ２雰囲気の反応機に反応ガスＨＣｌ及びＣＯ２が入れられ、ＴｉＣｌ４によって続ける手順ではじめた。この酸化チタンの層は、次の工程因子のＣＶＤ処理で堆積された。
ガスの流れ（％）、Ｔ＝１０１０℃、Ｐ＝５５ミリバール Ｔｉ ２ Ｏ ３
Ｈ２ （％） ８８．０
ＨＣｌ （％） ７．６
ＣＯ２ （％） ２．１
ＴｉＣｌ４ （％） ２．３
堆積速度（μｍ／時間） １．５
他の層は、公知のＣＶＤ方法によって堆積された。この被覆インサートは、種々のブラスト圧力１．８，２．０及び２．２バールで、Ａｌ２Ｏ３グリットを使用して、ブラスト加工による後処理した。
Ｂ（先行技術）：
５．５ｗｔ％のＣｏ、８．６ｗｔ％の立方晶炭化物（ＴｉＣ＋ＴａＣ＋ＮｂＣ）、及び残部ＷＣの組成を有する超硬合金セッサクインサートＣＮＭＧ１２０４０８−ＰＭが、次の連続、０．７μｍのＴｉＮ、４．０μｍのＴｉ（ＣＮ）及び０．７μｍのＴｉＮに従って公知のＣＶＤ技術で被覆された。
この被覆インサートは、２．２バールで、Ａｌ２Ｏ３グリットを使用して、ブラスト加工による後処理した。
型式Ａ及びＢのインサートを、Ａｌ２Ｏ３表面上のＴｉＮ残留物を検出するため光学顕微鏡（２００倍）で検査し、さらにＴｉ２Ｏ３を検出するため走査型電子顕微鏡（５００倍）で検査した。残留Ｔｉ２Ｏ３の量は、画像解析法（Ｌｅｉｃａ Ｑｕａｎｔｉｍｅｔ ５００）を用いて決定した。その結果を次の表に要約する。

試料Ａ、1.8バールで 光学顕微鏡で観察した 残留Ｔｉ２Ｏ３で覆われた
ブラスト加工 Ａｌ２Ｏ３表面上の僅かな ＜７５％のＡｌ２Ｏ３表面
（本発明） 量のＴｉＮ残留物 （図２のＡ）
（図１のＡ）。
肉眼による明瞭に変色した
インサート表面
試料Ａ、2.0バールで ＴｉＮの残留物で覆われた 残留Ｔｉ２Ｏ３で覆われた
ブラスト加工 ＜１％のＡｌ２Ｏ３表面 ＜５０％のＡｌ２Ｏ３表面
（本発明） （図１のＢ） （図２のＢ）
変色したインサート表面
試料Ａ、2.2バールで ＴｉＮの残留物無し 残留Ｔｉ２Ｏ３で覆われた
ブラスト加工 （図１のＣ） ＜３０％のＡｌ２Ｏ３表面
（本発明） 変色無しの （図２のＣ）
インサート表面
試料Ａ、2.4バールで 光学顕微鏡で観察される
ブラスト加工 Ａｌ２Ｏ３表面上の大量の
（先行技術） ＴｉＮ残留物（図２）、
肉眼による変色した
インサート表面
図１の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、ブラスト工程後の炭化チタン残留物のさまざまな量を有する本発明にしたがうインサートの最外層Ａｌ２Ｏ３層の２００倍の光学顕微鏡写真を示し、図１の（Ａ）においては、ＡはＴｉ２Ｏ３残留物を示し、且つＢはＡｌ２Ｏ３を示す。 図２の（Ａ）、（Ｂ）及び（ｃ）は、ブラスト工程後の酸化チタン残留物のさまざまな量を有する本発明にしたがうインサートの最外層Ａｌ２Ｏ３層の５００倍の電子顕微鏡写真を示し、図２の（Ａ）においては、ＡはＴｉ２Ｏ３残留物を示し、且つＢはＡｌ２Ｏ３を示す。 図３は、ブラスト工程後の窒化チタン残留物を有する従来技術にしたがうインサートの最外層Ａｌ２Ｏ３層の２００倍の光学顕微鏡写真を示し、ＡはＴｉ２Ｏ３残留物を示し、且つＢはＡｌ２Ｏ３を示す。
符号の説明
Ａ Ｔｉ２Ｏ３残留物
Ｂ Ａｌ２Ｏ３

Claims (6)

  1. 上面、対面及び切刃を定義する前記上面と対面と交わる少なくとも一つの逃げ面を有する被覆切削工具インサートを製造する方法であって、
    超硬合金、チタン基またはセラミック基材にＣＶＤによって、
    約２〜５０μｍの合計厚みを有し、炭化チタン、窒化チタン、炭窒化チタン、炭酸チタニウム及び酸化アルミニウムから選択された少なくとも１層及び外側の１〜１５μｍ厚みの酸化アルミニウム層または（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）×Ｎの多層を含む硬質層帯域、
    ｘが１〜２好ましくは１．３〜１．９の範囲にある最後から２番目の最外層のＴｉＯｘ、及び
    ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、ｘ≧０、ｙ≧０及びｚ≧０であり、最外層で０．３〜２μｍ厚みのＴｉＣｘＮｙＯｚ、好ましくは単層または多層のＴｉＮ、ＴｉＣまたはｘ＋ｙ＝１、ｘ≧０及びｙ≧０であるＴｉＣｘＮｙ、
    を堆積し、且つ
    後処理、好ましくはブラスト加工またはブラシ加工を続けて、切刃線とすくい面との上の少なくとも最外層を除去する、
    ことを特徴とする被覆切削工具インサートを製造する方法。
  2. 前記後処理が、表面被覆率で少なくとも５０％の前記ＴｉＯｘ層を除去することを特徴とする請求項１に記載の被覆切削工具インサートを製造する方法。
  3. 堆積された前記ＴｉＯｘ層の厚みが、０．０５〜３μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の被覆切削工具インサートを製造する方法。
  4. 上面、対面及び切刃を定義する前記上面と対面と交わる少なくとも一つの逃げ面を有する超硬合金、チタン基炭窒化物またはセラミックで作られた被覆切削工具インサートあって、
    約２〜５０μｍの合計厚みを有し、炭化チタン、窒化チタン、炭窒化チタン、炭酸チタニウム及び酸化アルミニウムから選択された少なくとも１層及び外側の１〜１５μｍ厚みの酸化アルミニウム層、好ましくは微細粒αＡｌ２Ｏ３層または（Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２）×Ｎの多層を含む硬質層帯域で被覆され、
    前記硬質層帯域が、好ましくは０．０５〜３μｍの厚みで、ｘが１〜２の範囲にあるＴｉＯｘ層を備え、
    前記ＴｉＯｘ層が、切刃線とすくい面との上の少なくとも最外層であり、且つ
    前記ＴｉＯｘ層が、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、ｘ≧０、ｙ≧０及びｚ≧０であり、最外層で０．３〜２μｍ厚みのＴｉＣｘＮｙＯｚ、好ましくは単層または多層のＴｉＮ、ＴｉＣまたはｘ＋ｙ＝１、ｘ≧０及びｙ≧０であるＴｉＣｘＮｙを備える逃げ側にある、
    ことを特徴とする被覆切削工具インサート。
  5. 前記切刃線とすくい面との上の前記ＴｉＯｘ層が、前記硬質層帯域の５０％未満の表面を覆うことを特徴とする請求項４に記載の被覆切削工具インサート。
  6. 前記ＴｉＯｘ層が、０．０５〜３μｍの厚みを有することを特徴とする請求項４または５に記載の被覆切削工具インサート。
JP2006113552A 2005-04-18 2006-04-17 被覆切削工具インサート及びその製造方法 Pending JP2006297585A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0500858A SE528929C2 (sv) 2005-04-18 2005-04-18 Skär belagt med ett skiktsystem och metod att framställa detta

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006297585A true JP2006297585A (ja) 2006-11-02
JP2006297585A5 JP2006297585A5 (ja) 2007-01-18

Family

ID=36608386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006113552A Pending JP2006297585A (ja) 2005-04-18 2006-04-17 被覆切削工具インサート及びその製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (2) US7531213B2 (ja)
EP (1) EP1717348B1 (ja)
JP (1) JP2006297585A (ja)
KR (1) KR100753382B1 (ja)
CN (1) CN1854335B (ja)
IL (1) IL174865A0 (ja)
SE (1) SE528929C2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007083374A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層が高速切削加工ですぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削スローアウエイチップ
JP2007090456A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層が高速切削加工ですぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削スローアウエイチップ

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE528929C2 (sv) 2005-04-18 2007-03-20 Sandvik Intellectual Property Skär belagt med ett skiktsystem och metod att framställa detta
KR101113509B1 (ko) * 2006-11-30 2012-02-29 대구텍 유한회사 코팅 절삭 인서트의 표면 처리 방법
CN100588556C (zh) * 2007-06-14 2010-02-10 西北工业大学 标刻在刀具上的数据矩阵码识读率的提高方法
US8080323B2 (en) 2007-06-28 2011-12-20 Kennametal Inc. Cutting insert with a wear-resistant coating scheme exhibiting wear indication and method of making the same
US8475944B2 (en) 2007-06-28 2013-07-02 Kennametal Inc. Coated ceramic cutting insert and method for making the same
US20090004449A1 (en) * 2007-06-28 2009-01-01 Zhigang Ban Cutting insert with a wear-resistant coating scheme exhibiting wear indication and method of making the same
US8557406B2 (en) 2007-06-28 2013-10-15 Kennametal Inc. Coated PCBN cutting insert, coated PCBN cutting tool using such coated PCBN cutting insert, and method for making the same
AT505759B1 (de) * 2007-11-22 2009-04-15 Boehlerit Gmbh & Co Kg Rotierend eingesetztes schneidwerkzeug zum bearbeiten von holz
KR20130004231A (ko) * 2010-02-24 2013-01-09 쿄세라 코포레이션 절삭 공구
US8574728B2 (en) 2011-03-15 2013-11-05 Kennametal Inc. Aluminum oxynitride coated article and method of making the same
US8507082B2 (en) 2011-03-25 2013-08-13 Kennametal Inc. CVD coated polycrystalline c-BN cutting tools
CN102161106B (zh) * 2011-04-01 2013-02-20 山推工程机械股份有限公司 Ti-TiN&Ti-MoS2/Ti双刀面涂层刀具的制备工艺
US9028953B2 (en) 2013-01-11 2015-05-12 Kennametal Inc. CVD coated polycrystalline c-BN cutting tools
US9017809B2 (en) 2013-01-25 2015-04-28 Kennametal Inc. Coatings for cutting tools
US9138864B2 (en) 2013-01-25 2015-09-22 Kennametal Inc. Green colored refractory coatings for cutting tools
US9371580B2 (en) 2013-03-21 2016-06-21 Kennametal Inc. Coated body wherein the coating scheme includes a coating layer of TiAl2O3 and method of making the same
DE112014001520B4 (de) 2013-03-21 2023-06-15 Kennametal Inc. Beschichtungen für Schneidwerkzeuge
DE112014001562B4 (de) 2013-03-21 2019-08-08 Kennametal Inc. Beschichtungen für Schneidwerkzeuge
US9427808B2 (en) 2013-08-30 2016-08-30 Kennametal Inc. Refractory coatings for cutting tools
US9719175B2 (en) 2014-09-30 2017-08-01 Kennametal Inc. Multilayer structured coatings for cutting tools
US9650714B2 (en) 2014-12-08 2017-05-16 Kennametal Inc. Nanocomposite refractory coatings and applications thereof
US9650712B2 (en) 2014-12-08 2017-05-16 Kennametal Inc. Inter-anchored multilayer refractory coatings
CN107716961B (zh) * 2017-08-21 2019-05-14 厦门金鹭特种合金有限公司 一种涂层后处理的可转位刀片及其制作方法
JP6999383B2 (ja) 2017-11-29 2022-01-18 株式会社タンガロイ 被覆切削工具

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0852603A (ja) * 1994-07-20 1996-02-27 Sandvik Ab 切削工具インサートとその製造方法
WO2002004156A1 (fr) * 2000-07-12 2002-01-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Outil coupant pourvu d'un revetement
JP2004188501A (ja) * 2002-07-01 2004-07-08 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層がすぐれた耐熱衝撃性および表面潤滑性を有する表面被覆サーメット製切削工具

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4150195A (en) * 1976-06-18 1979-04-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Surface-coated cemented carbide article and a process for the production thereof
US4714660A (en) * 1985-12-23 1987-12-22 Fansteel Inc. Hard coatings with multiphase microstructures
SE501527C2 (sv) * 1992-12-18 1995-03-06 Sandvik Ab Sätt och alster vid beläggning av ett skärande verktyg med ett aluminiumoxidskikt
SE514737C2 (sv) * 1994-03-22 2001-04-09 Sandvik Ab Belagt skärverktyg av hårdmetall
US5920760A (en) * 1994-05-31 1999-07-06 Mitsubishi Materials Corporation Coated hard alloy blade member
DE69720561T2 (de) * 1996-01-10 2003-11-27 Mitsubishi Materials Corp Verfahren zur Herstellung von beschichteten Schneideinsätzen
JP3353675B2 (ja) * 1997-11-19 2002-12-03 三菱マテリアル株式会社 耐チッピング性のすぐれた表面被覆超硬合金製切削工具
EP0878563B1 (en) * 1997-05-12 2001-10-17 Mitsubishi Materials Corporation Coated cutting tool member
DE10017909B4 (de) 1999-04-13 2009-07-23 Mitsubishi Materials Corp. Beschichtetes Sinterkarbid-Schneidwerkzeugelement
US6733874B2 (en) 2001-08-31 2004-05-11 Mitsubishi Materials Corporation Surface-coated carbide alloy cutting tool
KR100457658B1 (ko) * 2002-01-16 2004-11-17 한국야금 주식회사 내마모성 및 인성이 향상된 피복 초경합금 절삭공구
KR20040020316A (ko) * 2002-08-30 2004-03-09 한국야금 주식회사 절삭공구/내마모성 공구용 표면 피복 경질부재
AU2003273745A1 (en) * 2002-10-07 2004-05-04 Kennametal Widia Gmbh And Co. Kg Composite material
SE526603C3 (sv) * 2003-01-24 2005-11-16 Sandvik Intellectual Property Belagt hårdmetallskär
EP1536041B1 (en) * 2003-11-25 2008-05-21 Mitsubishi Materials Corporation Coated cermet cutting tool with a chipping resistant, hard coating layer
KR100576321B1 (ko) * 2004-12-14 2006-05-03 한국야금 주식회사 고인성 절삭공구/내마모성 공구
SE528891C2 (sv) * 2005-03-23 2007-03-06 Sandvik Intellectual Property Skär belagt med ett multiskikt av metaloxid
SE528929C2 (sv) * 2005-04-18 2007-03-20 Sandvik Intellectual Property Skär belagt med ett skiktsystem och metod att framställa detta
US8080312B2 (en) * 2006-06-22 2011-12-20 Kennametal Inc. CVD coating scheme including alumina and/or titanium-containing materials and method of making the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0852603A (ja) * 1994-07-20 1996-02-27 Sandvik Ab 切削工具インサートとその製造方法
WO2002004156A1 (fr) * 2000-07-12 2002-01-17 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Outil coupant pourvu d'un revetement
JP2004188501A (ja) * 2002-07-01 2004-07-08 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層がすぐれた耐熱衝撃性および表面潤滑性を有する表面被覆サーメット製切削工具

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007083374A (ja) * 2005-09-26 2007-04-05 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層が高速切削加工ですぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削スローアウエイチップ
JP2007090456A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Mitsubishi Materials Corp 硬質被覆層が高速切削加工ですぐれた耐チッピング性を発揮する表面被覆サーメット製切削スローアウエイチップ

Also Published As

Publication number Publication date
KR100753382B1 (ko) 2007-08-30
US20060257690A1 (en) 2006-11-16
CN1854335A (zh) 2006-11-01
US7531213B2 (en) 2009-05-12
EP1717348A2 (en) 2006-11-02
EP1717348A3 (en) 2007-03-21
KR20060109853A (ko) 2006-10-23
SE528929C2 (sv) 2007-03-20
CN1854335B (zh) 2010-05-12
SE0500858L (sv) 2006-10-19
IL174865A0 (en) 2006-08-20
EP1717348B1 (en) 2017-12-20
US7820310B2 (en) 2010-10-26
US20090136728A1 (en) 2009-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006297585A (ja) 被覆切削工具インサート及びその製造方法
JP5363445B2 (ja) 切削工具
JP4598814B2 (ja) 硬質の耐磨耗性被膜を被覆したボディを含む切削工具の被覆方法
KR100348543B1 (ko) 피복된절삭공구
EP1762638B1 (en) PVD coated cutting tool
JP2007075990A (ja) 物理蒸着法で被覆した切削工具
KR101104493B1 (ko) 절삭공구 또는 내마모성 공구용 표면 피복 박막
KR20140109857A (ko) 경질 피복층이 우수한 내치핑성과 내마모성을 발휘하는 표면 피복 절삭 공구
JP2012521300A (ja) Ｐｖｄ被覆工具
KR20180128895A (ko) 표면 피복 절삭 공구
JP2012192516A (ja) 酸窒化アルミニウムでコーティングした物品および同物品を作製する方法
JP6419220B2 (ja) 被覆工具
JP3384110B2 (ja) 被覆切削工具とその製造方法
JP3962300B2 (ja) 酸化アルミニウム被覆工具
JP3291775B2 (ja) 表面被覆切削工具
WO2021069492A1 (en) A coated cutting tool
JP3353449B2 (ja) 被覆切削工具
JP4812274B2 (ja) 表面被覆切削工具
JP5226060B2 (ja) 表面被覆切削工具の製造方法
JP7407747B2 (ja) 被覆切削工具
JP2005138212A (ja) 表面被覆切削工具
JP2017113860A (ja) 表面被覆切削工具

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061128

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090818

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100316