JP2009154287A5 - - Google Patents

Claims (12)

1. 少なくとも２つの非金属機能層または層システムの間に配置された金属中間層を含む被膜を備えた超硬合金、サーメット、セラミックス、立方晶窒化硼素または高速鋼の基材を含み、
   前記金属中間層が、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｖ、Ｙ、Ｎｂ、Ｗ、ＴａおよびＺｒの1種または複数種から選択される金属元素を少なくとも６０at％含み、
   前記の少なくとも２つの非金属機能層または層システムが、窒化物、酸化物、硼化物、炭化物またはそれらの組み合わせの1種または複数種である被膜付き切削工具であって、
   前記の少なくとも２つの非金属機能層または層システムの厚さが前記金属中間層の厚さの３から２００倍であり、金属中間層と交互積層した非金属機能層または層システムの数が少なくとも３であることを特徴とする被膜付き切削工具。
2. 前記非金属機能層または層システムの組成が、（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ、ＴｉＮ、（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ、ＣｒＮ、ＺｒＮ、Ｔｉ（Ｂ，Ｎ）、ＴｉＢ_２、（Ｚｒ，Ａｌ）Ｎ、ＸがＳｉ、Ｔａ、Ｖ、Ｙ、Ｃｒ、ＮｂおよびＺｒのうちの1種または複数種である（Ｔｉ，Ｘ）Ｎ、Ａｌ、ＺｒおよびＣｒの1種または複数種の酸化物の1種または複数種であることを特徴とする、請求項１に記載の被膜付き切削工具。
3. 前記金属中間層が、金属（複数可）が、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｖ、Ｙ、Ｎｂ、Ｗ、ＴａおよびＺｒまたはこれらの混合物から選択される純粋な金属層であることを特徴とする、請求項１または２に記載の被膜付き切削工具。
4. 前記被膜の厚さが、基材の未被覆刃先半径ＥＲの少なくとも１０％であるが４５％未満であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の被膜付き切削工具。
5. 前記金属中間層の厚さが５ｎｍから５００ｎｍであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の被膜付き切削工具。
6. 全被膜厚さが０．５から１５μｍであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の被膜付き切削工具。
7. 被膜付き切削工具を製造する方法であって、超硬合金、サーメット、セラミックス、立方晶窒化硼素または高速鋼の基材を準備する工程および前記基材を以下の工程：
   ａ）窒化物、酸化物、硼化物、炭化物またはこれらの組み合わせを含む、少なくとも１つの非金属機能層または層システムを堆積する工程、
   ｂ）Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｖ、Ｙ、Ｎｂ、Ｗ、ＴａおよびＺｒの1種または複数種から選択される金属元素を少なくとも６０at％含む、少なくとも１つの金属中間層を堆積する工程、
   ｃ）前記金属中間層の上への、窒化物、酸化物、硼化物、炭化物またはこれらの組み合わせを含む、少なくとも１つの非金属機能層または層システムを堆積する工程
   を含む被覆プロセスで被覆する方法を含み、
   工程ｂ）およびｃ）が少なくとも１回繰り返され、
   前記の非金属機能層または層システムの厚さが前記金属中間層の厚さの３から２００倍であり、金属中間層と交互積層した非金属機能層または層システムの数が少なくとも３であることを特徴とする、被膜付き切削工具を製造する方法。
8. 前記被膜がＰＶＤ技術により堆積する、請求項７に記載の方法。
9. 前記の堆積した被膜の厚さが、基材の未被覆刃先半径ＥＲの少なくとも１０％であるが４５％未満であることを特徴とする、請求項７または８に記載の方法。
10. 前記の堆積した非金属層または層システムが、（Ａｌ，Ｔｉ）Ｎ、ＴｉＮ、（Ａｌ，Ｃｒ）Ｎ、ＣｒＮ、ＺｒＮ、Ｔｉ（Ｂ，Ｎ）、ＴｉＢ_２、（Ｚｒ，Ａｌ）Ｎ、ＸがＳｉ、Ｔａ、Ｖ、Ｙ、Ｃｒ、ＮｂおよびＺｒのうちの1種または複数種である（Ｔｉ，Ｘ）Ｎ、Ａｌ、ＺｒおよびＣｒの1種または複数種の酸化物の1種または複数種であることを特徴とする、請求項７〜９のいずれかに記載の方法。
11. 前記の堆積した金属中間層が、金属（複数可）が、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｖ、Ｙ、Ｎｂ、Ｗ、ＴａおよびＺｒまたはこれらの混合物から選択される純粋な金属層であることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれかに記載の方法。
12. 前記金属中間層の厚さが５ｎｍから５００ｎｍであることを特徴とする、請求項７〜１１のいずれかに記載の方法。